ecoefici`ncia da coleta e tratamento do biog`s em aterro sanit`rio

MUDANÇA DO CLIMA GLOBAL:
ECOEFICIÊNCIA DA COLETA E
TRATAMENTO DO BIOGÁS EM ATERRO
SANITÁRIO
CEAMSE
COORDENAÇÃO ECOLÓGICA ÁREA METROPOLITANA
SOCIEDADE DO ESTADO
SYUSA
SANEAMENTO E URBANIZAÇÃO S.A.
RESPONSÁVEIS PELO PROJETO
CEAMSE
CEAMSE (Coordenação Ecológica Área Metropolitana Sociedade do Estado), criada em 1978, é
uma Sociedade do Estado de caráter interjurisdicional, integrada pela Província de Buenos Aires e
o Governo da Cidade de Buenos Aires.
Tem como responsabilidade a gestão ambientalmente adequada dos resíduos sólidos urbanos que
são gerados na cidade de Buenos Aires e em 31 municípios da conurbação portenha.
Sua principal tarefa é a recepção e disposição de resíduos sólidos urbanos e industriais
assimiláveis. Dispõe de mais de 5,5 milhões de toneladas de resíduos anuais, cifra que representa
uma manipulação média de 470.000 toneladas mensais em seus quatro aterros sanitários: Norte
III, González Catán III, Ensenada e Villa Domínico. Desde a data da sua criação, mais de 70
milhões de toneladas de resíduos foram tratados e dispostos em aterros sanitários da CEAMSE,
destinando-se mais de 800 hectares de zonas baixas, em grande medida convertidas ou a serem
convertidas em áreas verdes e parques recreativos
A CEAMSE realiza, complementariamente, tarefas de consultoria e assessoramento, no âmbito
nacional e internacional. Uma intensa política de proteção, manutenção e criação de áreas verdes,
incluindo planos de florestamento e fornecimento de espécies de árvores. Colabora na erradicação
e saneamento de lixeiras e bacias. É um dos pulmões verdes mais importantes da Área
Metropolitana de Buenos Aires, uma via de vinculação de parques de recreação passiva e ativa.
SYUSA
Saneamento e Urbanização S.A. (SYUSA) é uma empresa da Organização Techint que foi
fundada em 1978 com o objetivo de transferir e dispor dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)
provenientes da cidade de Buenos Aires e Conurbação Buenairense Sul no aterro sanitário
CDFVD. Tal aterro ocupa uma área proximadamente de 240 hectares, nos quais estão dispostos
40 milhões de toneladas em duas camadas de 7,5 metros de espessura cada uma.
Na atualidade, a SYUSA recebe e dispõe nesse aterro umas 10.000 toneladas diárias de RSU e
mais de 3 milhões de toneladas anuais. A fração de resíduos correspondente à cidade de Buenos
Aires é previamente recebida em três unidades de transferência da empresa, onde os RSU são
pré-compactados em semi-reboques e derivados para o aterro sanitário.
A SYUSA planeja e desenvolve a infra-estrutura e operações do aterro sanitário sob um Sistema
Unificado de Qulidade e Gestão Ambiental certificado sob as normas ISO 9001 e ISO 14001, que
conta, por sua vez, com um setor voltado para a Melhora Contínua.
Como ações complementares, a SYUSA desenvolve um plano ativo de participação comunitária
que inclui a atenção e visita cotidiana de estudantes às instalações do aterro, desenvolvimento de
melhorias vizinhas, organização de uma maratona anual de grande participação do público,
doações a escolas e centros de sáude entre outras.
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BASE DO PROJETO
O biogás do aterro sanitário é gerado por diferentes fases de biodegradação da matéria orgânica
presente nos RSU. Compõe-se de 99% de CO2 e CH4, em proporções similares com nível máximo
de geração nos primeiros anos e uma duração de até 25 anos. O biogás compõe-se ainda de NH3,
CO, H2, H2S, N2, O2, COV e outros gases residuais, alguns deles responsáveis pela geração de
odores.
De forma geral, o biogás é jogado ao ar, sem tratamento prévio, mediante encanamentos verticais
dispostos ao longo do aterro. No entanto, melhoras na gestão dos gases permitem não apenas
uma redução das emissões de GEE, em concordância com os objetivos da Convenção Marco das
Nações Unidas sobre a Mudança do Clima, como também reduzir a pressão de gases no seio do
aterro, diminuindo fissuras de terraplanagem e conseqüente fuga de lixiviantes, assim como
emissão de odores.
Em virtude disso, a CEAMSE e a SYUSA projetaram um Sistema de Coleta e Tratamento de
Gases a ser implementado inicialmente em escala piloto e, em virtude dos resultados e ajustes
necessários, em escala maior, de maneira tal a otimizar a ecoeficiência de sua gestão.
Considerando que o PEE do CH4 é 21 vezes maior do que o do CO2, a combustão controlada de
biogás constitui uma redução das emissões de GEE, medida em termos de toneladas de CO2
equivalente (como modo de padronizar as unidades de emissão), isto é:
CH4 + 2 O2 à (combustão) à CO2 + 2 H2O
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DESCRIÇÃO DO PROJETO PILOTO
O projeto contém uma rede de extração de gás em combinação com uma rede de coleta de
lixiviantes em um compartimento e uma rede unicamente de extração de gás e um compartimento
próximo.
Para a extração de gás, analisaram-se alternativas de tubos verticais, separados 35m entre si, de
30 cm de diâmetro de HPDE perfurado, situado em poços de 3,5 m de diâmetro rodeado de
material petroso (filtro) para evitar o ingresso de resíduos e dispostos a uma profundidade de 80%
do tirante do aterro, e encanamentos horizontais dispostos em profundidade (3 m) com as mesmas
características e rodeadas de material petroso.
Para a extração conjunta de lixiviantes e gases, previu-se a montagem de duas linhas horizontais
em paralelo, a profundidades de 6 a 10 m da primeira e a 3 m da segunda, de HDPE perfurado (no
primeiro caso, o encanamento vai perfurado somente na parte superior), de 18 cm de diâmetro,
rodeados de filtro petroso, levando-se os líquidos até um tanque de armazenamento de onde são
extraídos para sua recirculação.
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Os gases coletados serão queimados em condições controladas, em uma ou várias tochas de
incineração (“flares”) que cumprem rigorosas especificações de operação para assegurar a
destruição total de elementos não desejados. As principais condições a cumprir são: temperatura
o
mínima de 815 C e uma permanência do gás a essa temperatura de 0,3 a 0,5 segundos. Tais
equipamentos estão dotados de indicador e registro de temperatura, sistema de repetição do piloto
automático que assegura um funcionamento contínuo; alarme e sistema automático de isolamento
do queimador de fornecimento de gás, reguladores automáticos de ar de combustão e temperatura
de chama; escotilha de amostragem e janelas de inspeção.
Pautas de Planejamento do Sistema
As distintas alternativas de planejamento analisadas levaram em conta osseguintes fatores:
Condições de umidade (inclusive por lixiviantes) de compartimentos ou módulos. Quanto maior
a umidade, maior o índice de produção de biogás. A reinjeção inicial de lixiviante pode
favorecer a taxa de produção.
G Otimização do campo de coleta colocando poços e/ou valas mais próximos uns dos outros e
utilizando um obturador de baixa permeabilidade. O rádio da zona de captura desde o poço
pode variar de menos de 30m até 150 m.
G O sistema de encanamento é planejado para ajustar o maior índice de assentamento do aterro.
O planejamento de poços e valas é tal que permite que a distância de separação adicional
desde a superfície do lugar minimize a possível intrusão do ar.
G O sistema de gases do aterro deve ser planejado para manipular e dispor de quantidades de
condensado maiores do que o normal esperado. O alto conteúdo de umidade do lugar pode
aumentar os problemas de manutenção no equipamento de manipulação dos gases do aterro.
A natureza dos gases é potencialmente corrosiva ao dissolverem-se em água e formarem
ácidos corrosivos débeis.
G
Controles de Performance
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Previu-se efetuar três tipos de determinações de controles de performance do sistema:
a) Voltada para o sistema de tratamento até alcançar os parâmetros operativos do mesmo, em
regime quase-estacionário (corroborando parâmetros de planejamento e eficiência de
remoção).
b) Controle operativo: consta basicamente do controle dos parâmetros operativos do sistema
durante sua operação em regime, nas distintas etapas de tratamento, assim como também nas
distintas unidades reatoras. Simultaneamente, realizam-se controles de qualidade das
emissões segundo parâmetros de emissão regulados, em um todo, de acordo com o requerido
pela regulamentação vigente.
c) Controle das variáveis meio ambientais: segundo os padrões provados de segurança para o
meio físico e a saúde humana. Nesse sentido, serão incluídas como tarefas adicionais o
exame e a análise dos parâmetros relevantes dos cursos de água superficiais, aquíferos,
solos, por meio de equipamentos de monitoração portáteis.
ECOEFICIÊNCIA DA DIMINUIÇÃO DE EMISSÕES DE GEE
A emissão de biogás correspondente aos compartimentos que integram o projeto na escala piloto,
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ao longo de 25-30 anos, foi estimada em 171,1 milhões de m , dos quais 53% é metano (90,5
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milhões m de CH4), que equivalem a 64.815 t de CH4, e essas a 1.186.000 t de CO2 equivalentes.
(já que o benefício líquido de 1t de CH4 tratado é de 18,3 t de CO2).Por sua vez, as emissões
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restantes são de 81 milhões de m de CO2, que equivalem a 159.500 t de CO2. Somando ambos
os termos, tem-se um total de emissões de aproximadamente 1,35 milhões de toneladas de CO2
equivalentes.
Agora bem, implementando o projeto e estimando um potencial de captação de gases de 60%, tal
proporção compreende o tratamento por incineração controlada de 53% de metano presente nos
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102,6 milhões de m de biogás captados, o que representa 38.900t de CH4, isto é, uma economia
líquida de 712.000 t de CO2 equivalentes. Tal valor representa 52,7% do total de emissões de CO2
equivalentes que resultam da não-implementação do projeto.
Extrapolando esses valores a uma implementação de escala do projeto que envolve a geração
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anual de RSU (3 milhões t RSU/ano), o total do biogás gerado é de 1.500 milhões de m , dos quais
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80 milhões de m correspondem ao CH4 (12 milhões t de CO2 equivalentes). De igual modo que
para o projeto piloto, o tratamento de 60% do metano captado pelo sistema, resulta em uma
redução líquida de emissões de 6,3 milhões de toneladas de CO2 equivalentes.
Tais reduções na emissão de GEE resultam significativas e coerentes com os compromisos da
Argentina frente à Convenção para a redução de emissões no período de 2008-2012 (estimado em
14,6% da redução comprometida, em caso de um cenário de alto crescimento do PIB e alta
produção agropecuária, e de 34% para um cenário médio de tais variáveis).
Isso não leva em consideração a redução de emissões resultantes da implementação de eventual
recuperação e reaproveitamento energético, o qual em virtude de seu poder calorífico do biogás
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(16,8 MJ/m ) e da eficiência do sistema, poderia cobrir uma demanda de consumo elétrico
equivalente a 600 mil GJ/año. Isso permitiria uma redução adicional das emissões de umas
34.000t de CO2 equiv/ano (projeto de escala).
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V e r s i ó n e l e c t r ó n i c a p a r a w w w.c l im a t e g a t e w a y.c o m
) Redução derivada da conversão (60% do biogás) de metano para CO2 por incineração.
) Emissão de CO2 direta do aterro, não mitigada por incineração.
) Redução suplementar na rede, no caso de aproveitamento energético.
LISTA DE SIGLAS E TERMINOLOGIA TÉCNICA
GEE
Gases de Efecto Estufa
CH4
Metano
CO2
Dióxido de Carbono
COV
Compostos Orgânicos Voláteis
PEE
Potencial de Efeito de Estufa
AMBA
Área Metropolitana de Buenos Aires
RSU
Resíduos Sólidos Urbanos
CDFVD
Centro de Disposição Final Villa Domínico
PIB
Produto Interno Bruto
HDPE
Polietileno de Alta Densidade (High Density Poli-Etilene)
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