GERAÇÃO DE ENERGIA RENOVÁVEL ATRAVÉS DO TRATAMENTO DE ESGOTO

TRABALHO INTERDISCIPLINAR DIRIGIDO II

INSTITUTO POLITÉCNICO – Centro Universitário UNA

GERAÇÃO DE ENERGIA RENOVÁVEL ATRAVÉS DO TRATAMENTO DE ESGOTO

CURSO: Engenharia Civil

Aline Lobato, Álvaro Vinícius, André Luiz, Andreia Mansur, Camila Roberta, Judson Tadeu, Roberta Froes, Thômas Cipriano, Marcelo Wilker

Professora TIDIR: Andréa Carla Madeira Teixeira

_____________________________________________________

1. TEMA: FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA E PROTEÇÃO ELÉTRICA

2.SUBTEMA: GERAÇÃO DE ENERGIA RENOVÁVEL ATRAVÉS DO TRATAMENTO DE ESGOTO

3. IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA

Diante da dependência de recursos energéticos surge a necessidade de obtermos novos meios de fontes de energia, reduzindo o potencial de poluição do meio ambiente e suprindo os gastos econômicos.

4. OBJETIVO

Compreender o processo de geração de energia renovável através do tratamento de esgoto, associado a uma visão ambiental.

5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

5.1 Histórico

Atribui-se o nome “biogás” à mistura gasosa, combustível, resultante da

fermentação anaeróbia da matéria orgânica. O biogás pode ser proveniente de resíduos sólidos ou líquidos, de origem rural, urbana ou indústria.

No século XIX, Ulysse Gayon, realizou a fermentação anaeróbia de uma mistura de esterco e água, a 35°C, conseguindo obter 100L de metano (CH4) por metro cúbico de mistura. Em 1884, Pasteur, considerou que esta fermentação poderia constituir-se numa fonte de aquecimento e iluminação4.

O biogás não conseguiu substituir os combustíveis tradicionais e sua exploração foi bastante reduzida. Somente nos anos 1940, devido a carências energéticas significativas provocadas pela II Guerra Mundial, o biogás voltou a ser utilizado nas cozinhas, para o aquecimento de casas e para a alimentação de motores de combustão interna4.

5.2 A Biomassa como fonte de energia

Dentre as fontes renováveis existentes, a biomassa destaca-se pelo uso crescente como vetor energético moderno associado a tecnologias de conversão sofisticadas e aplicação comercial. Constitui-se em matéria orgânica de origem animal ou vegetal com potencial para produção de energia que poderá ser transformada em combustível, calor ou eletricidade7.

5.3 Composição do Biogás

A composição do biogás é cerca de 60% de metano, 35% de dióxido de carbono e 5% de uma mistura de hidrogênio, nitrogênio, amônia, ácido sulfídrico, monóxido de carbono, aminas voláteis e oxigênio. Dependendo da eficiência do processo, influenciado por fatores como pressão e temperatura durante a fermentação, o biogás pode conter entre 40% e 80% de metano¹.

Existem alguns fatores que influenciam a formação do biogás como: composição do resíduo, umidade, tamanho das partículas, idade do resíduo, pH, temperatura, entre outros6.

5.4 Benefícios da produção da energia elétrica a partir do biogás

O uso da energia de biogás apresenta-se como a melhor opção no tocante à gestão de resíduos no país, embora não solucione todos os problemas existentes. Em se tratando do setor de saneamento, existem alguns benefícios relacionados à produção de energia elétrica a partir de biogás, tais como: descentralização de geração de energia, proximidade com o mercado consumidor, destinação nobre à biomassa potencialmente energética tratada como resíduo, redução do custo com energia elétrica, redução das emissões de metano à atmosfera mitigando o efeito estufa, possibilidade de obtenção de créditos de carbono4.

5.5 Aspectos econômicos e ambientais

A produção de energia a partir da utilização de um subproduto do processo é o fator econômico mais relevante por agregar valor ao que se consideraria resíduo, cuja destinação final seria o descarte no ambiente. Sendo assim, o reaproveitamento do esgoto doméstico pelo processo de digestão anaeróbia para produção de biogás poderá colaborar com a eficiência energética do país reduzindo a demanda pelos combustíveis fósseis. A busca por incentivos ao uso de fontes alternativas de energia poderá equilibrar e até compensar os custos envolvidos com a implementação de projetos que visem à eficiência energética5.

A partir de uma análise entende-se que não há restrições ambientais quanto à conversão do biogás em energia elétrica, apenas benefícios na utilização de uma fonte limpa e renovável, com a mitigação da emissão de gases efeito estufa responsáveis pelo aquecimento5.

6. DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO

Os sistemas de abastecimento de água e de esgotamento sanitários brasileiros consomem, de acordo com os dados do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), cerca de 3% do consumo total de energia do país.

Incentivos ao aproveitamento e/ou à geração de energia nas próprias ETEs (Estações de Tratamento de Esgoto) significam menor potencial de emissão de gases de efeito estufa devido à matriz energética nacional e conferem, além do benefício econômico, sustentabilidade ambiental às empresas de saneamento.

6.1 ETE ARRUDAS

A ETE arrudas é a maior existente na região metropolitana de BH. Seu processo