Geração e variabilidade das emissões de CH4 N2O e NH3 em uma central de tratamento de resíduos no RJ

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Caletti, Rozileni Piont Kovsky
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/87559/0013000017z0n
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://app.uff.br/riuff/handle/1/38002
Resumo: O resíduo sólido urbano (RSU) destinado a aterro sanitário passa por fases de decomposição e um dos produtos gerados é o biogás, cujos componentes podem ter participações importantes na emissão de gases de efeito estufa (GEE). Outro é o lixiviado, cujo elevado potencial poluidor pode acarretar efeitos negativos na atmosfera, solo, águas subterrâneas e de superfície. O objetivo desse estudo foi compreender a dinâmica de componentes do biogás, CH4, N2O e NH3, gerados no aterro sanitário e nas lagoas de lixiviado, em uma central de tratamento de resíduos, correlacionando-a com as transformações ocorridas nesse ambiente e estimando a geração desses gases. Para atender a proposta, as concentrações de CH4 e N2O nas linhas de biogás e os fluxos desses gases e de NH3 foram medidos in situ e as cargas calculadas. Foram determinados o nitrogênio Kjeldahl total, amoniacal, orgânico, nitrito, nitrato, pH, salinidade, temperatura e oxigênio dissolvido no lixiviado bruto e em tratamento, e verificados parâmetros meteorológico no local. Foram verificadas as emissões temporais e espaciais e calculados os fatores de emissão de CH4, N2O e NH3 para todos os setores. As cargas médias corresponderam a: respectivamente 80.000 e 4,2 kg dia-1 de CH4 e N2O na captação de biogás; respectivamente 2.356, 0,07 e 2,3 kg dia-1 para as emissões fugitivas de CH4, N2O e NH3, nos platôs dos vales do aterro sanitário; respectivamente 1,1, 0,009 e 2,1 kg dia-1 para as emissões fugitivas de CH4, N2O e NH3 nos taludes dos vales; e respectivamente 87, 39 e 34 kg dia-1 para as emissões de CH4, N2O e NH3 nas lagoas de lixiviado. Para as cargas totais de 82.444 e 43 kg dia-1 de CH4 e N2O geradas a partir de 2.300 t de resíduo orgânico dia-1 , foi estimada a geração de 3,6 x 10-2 e 1,9 x 10-5 kg de CH4 e N2O por 1,0 kg de resíduo orgânico, respectivamente. Destas, as cargas de CH4 e N2O que efetivamente foram emitidas para a atmosfera corresponderam a 1,06 x 10-3 e 1,7 x 10-5 kg de CH4 e N2O por 1,0 kg de resíduo orgânico, respectivamente. Para NH3, o fator de emissão é 1,7 x 10-5 kg de NH3 por 1,0 kg de resíduo orgânico. Para as cargas totais de 82.444 e 43 kg dia-1 de CH4 e N2O geradas por uma população de 2.920.477 de habitantes, foram gerados 10,3 kg CH4 habitante-1 ano-1 e 5,4 x 10-3 kg de N2O habitante-1 ano-1 . Destas, foram emitidos 0,4 kg CH4 habitante-1 ano-1 e 4,9 x 10-3 kg N2O habitante-1 ano-1 . Para NH3 o fator de emissão é de 4,8 x 10-3 kg NH3 habitante-1 ano-1 . As Centrais de Tratamento de resíduos são fontes geradoras de CH4, N2O e NH3 e a captação do biogás é fundamental para evitar emissões, que podem ter variação temporal e espacial e serem influenciadas por resíduo fresco, camada de cobertura e aeração.
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Para atender a proposta, as concentrações de CH4 e N2O nas linhas de biogás e os fluxos desses gases e de NH3 foram medidos in situ e as cargas calculadas. Foram determinados o nitrogênio Kjeldahl total, amoniacal, orgânico, nitrito, nitrato, pH, salinidade, temperatura e oxigênio dissolvido no lixiviado bruto e em tratamento, e verificados parâmetros meteorológico no local. Foram verificadas as emissões temporais e espaciais e calculados os fatores de emissão de CH4, N2O e NH3 para todos os setores. As cargas médias corresponderam a: respectivamente 80.000 e 4,2 kg dia-1 de CH4 e N2O na captação de biogás; respectivamente 2.356, 0,07 e 2,3 kg dia-1 para as emissões fugitivas de CH4, N2O e NH3, nos platôs dos vales do aterro sanitário; respectivamente 1,1, 0,009 e 2,1 kg dia-1 para as emissões fugitivas de CH4, N2O e NH3 nos taludes dos vales; e respectivamente 87, 39 e 34 kg dia-1 para as emissões de CH4, N2O e NH3 nas lagoas de lixiviado. 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As Centrais de Tratamento de resíduos são fontes geradoras de CH4, N2O e NH3 e a captação do biogás é fundamental para evitar emissões, que podem ter variação temporal e espacial e serem influenciadas por resíduo fresco, camada de cobertura e aeração.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUrban solid waste (MSW) destined for landfill goes through phases of decomposition and one of the products generated is biogas, whose components can play an important role in the emission of greenhouse gases (GHG). Another is leachate, whose high polluting potential can have negative effects on the atmosphere, soil, groundwater and surface water. The objective of this study was to understand the dynamics of biogas components, CH4, N2O and NH3, generated in the landfill and in the leachate lagoons, in a waste treatment plant, correlating it with the transformations occurring in this environment and estimating the generation of these gases. To meet the proposal, the concentrations of CH4 and N2O in the biogas lines and the flows of these gases and NH3 were measured in situ and the loads calculated. The total Kjeldahl nitrogen, ammonia, organic nitrogen, nitrite, nitrate, pH, salinity, temperature and dissolved oxygen in the raw and treated leachate were determined, and meteorological parameters were verified on site. Temporal and spatial emissions were verified and emission factors for CH4, N2O and NH3 were calculated for all sectors. The average loads corresponded to: respectively 80,000 and 4.2 kg day-1 of CH4 and N2O in biogas capture; respectively 2,356, 0.07 and 2.3 kg day-1 for fugitive emissions of CH4, N2O and NH3, on the plateaus of the landfill valleys; respectively 1.1, 0.009 and 2.1 kg day-1 for fugitive emissions of CH4, N2O and NH3 in the valley slopes; and respectively 87, 39 and 34 kg day-1 for CH4, N2O and NH3 emissions in the leachate lagoons. For total loads of 82,444 and 43 kg day-1 of CH4 and N2O generated from 2,300 t of organic waste day-1 , the generation of 3.6 x 10-2 and 1.9 x 10-5 kg was estimated of CH4 and N2O per 1.0 kg of organic waste, respectively. Of these, the loads of CH4 and N2O that were actually emitted into the atmosphere corresponded to 1.06 x 10-3 and 1.7 x 10-5 kg of CH4 and N2O per 1.0 kg of organic waste, respectively. For NH3, the emission factor is 1.7 x 10-5 kg of NH3 per 1.0 kg of organic waste. For the total loads of 82,444 and 43 kg day-1 of CH4 and N2O generated by a population of 2,920,477 inhabitants, 10.3 kg CH4 inhabitant-1 year-1 and 5.4 x 10-3 kg of N2O inhabitant-1 year-1 . Of these, 0.4 kg CH4 inhabitant-1 year-1 and 4.9 x 10-3 kg N2O inhabitant-1 year-1 were emitted. For NH3 the emission factor is 4.8 x 10-3 kg NH3 per inhabitant-1 year-1 . Waste Treatment Plants are sources that generate CH4, N2O and NH3 and capturing biogas is essential to avoid emissions, which can vary in time and space and be influenced by fresh waste, cover layer and aeration.100 f.Mello, Willian Zamboni dehttp://lattes.cnpq.br/8634580892861899Nascentes, Alexandre Lioihttp://lattes.cnpq.br/1808261154114079Silveira, Carla Semiramishttp://lattes.cnpq.br/5607967300278589Araújo, Ednaldo da Silvahttp://lattes.cnpq.br/8240630994689077Nóbrega, Gabriel Nutohttp://lattes.cnpq.br/5874908096941660Silva, Leonardo Duarte Batista dahttp://lattes.cnpq.br/1665042657360760http://lattes.cnpq.br/7341751521440778Caletti, Rozileni Piont Kovsky2025-04-29T14:11:11Z2025-04-29T14:11:11Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCALETTI, Rozileni Piont Kovsky. Geração e variabilidade das emissões de CH4 N2O e NH3 em uma central de tratamento de resíduos no RJ. 2023. 100 f. 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