Análise termodinâmica e ambiental do aproveitamento energético do biogás do aterro sanitário metropolitano de João Pessoa
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal da Paraíba
Brasil Engenharia Mecânica Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica UFPB |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24915 |
Resumo: | The concern about the amount of Urban Solid Waste (MSW) is an increasingly present problem in modern society. This is a consequence of rapid population growth, which causes the amount of MSW to grow over the years. There are some examples of treatments that can be used for organics, such as an energy and environmental solution, biogas. This renewable source can be treated through the decomposition of organic particles, through biochemical digestion and biomass in a process. This procedure takes place in sanitary landfills. the present work focuses on the use of biogas from the Metropolitan Landfill of João Pessoa, Paraíba. A systematic review was carried out on the various ways of using biogas on a global scale. The Life Cycle Assessment (LCA) methodology was applied to quantify the environmental impacts of materials and their respective means of transport until arrival in the city. A thermodynamic analysis was also carried out for a possible implementation of a Rankine cycle to the landfill biogas plant. The dimension report on technical visits, consultation data from the authors' manuals, and scientific literature review were published in the proposed system. Software Engineering Equation Solver (EES) was used for thermodynamic calculations. The work shows a vast possibility of using biogas, through the 17 articles identified in the systematic review, highlights the importance of recycling, an environmental benefit of around 25% compared to greenhouse gases and concludes that the best cycle for integration into the studied landfill biogas plant is the Rankine cycle with reheating, with better energy efficiency and greater electrical energy productivity in the process. |
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Análise termodinâmica e ambiental do aproveitamento energético do biogás do aterro sanitário metropolitano de João PessoaResíduos orgânicosGás de aterroAvaliação de ciclo de vidaPegada de carbonoCiclo RankineOrganic wasteLandfill gasLife cycle assessmentCarbon footprintRankine cycleCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThe concern about the amount of Urban Solid Waste (MSW) is an increasingly present problem in modern society. This is a consequence of rapid population growth, which causes the amount of MSW to grow over the years. There are some examples of treatments that can be used for organics, such as an energy and environmental solution, biogas. This renewable source can be treated through the decomposition of organic particles, through biochemical digestion and biomass in a process. This procedure takes place in sanitary landfills. the present work focuses on the use of biogas from the Metropolitan Landfill of João Pessoa, Paraíba. A systematic review was carried out on the various ways of using biogas on a global scale. The Life Cycle Assessment (LCA) methodology was applied to quantify the environmental impacts of materials and their respective means of transport until arrival in the city. A thermodynamic analysis was also carried out for a possible implementation of a Rankine cycle to the landfill biogas plant. The dimension report on technical visits, consultation data from the authors' manuals, and scientific literature review were published in the proposed system. Software Engineering Equation Solver (EES) was used for thermodynamic calculations. The work shows a vast possibility of using biogas, through the 17 articles identified in the systematic review, highlights the importance of recycling, an environmental benefit of around 25% compared to greenhouse gases and concludes that the best cycle for integration into the studied landfill biogas plant is the Rankine cycle with reheating, with better energy efficiency and greater electrical energy productivity in the process.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA preocupação com a quantidade de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) é um problema cada vez mais presente na sociedade moderna. Isto é consequência do rápido crescimento populacional, que faz com que a quantidade de RSU cresça com o passar dos anos. Existem alguns tratamentos que podem ser utilizados para os resíduos orgânicos, como uma solução energética e ambiental, a exemplo do biogás. Esta fonte renovável de energia pode ser tratada por meio da decomposição das partículas dos resíduos orgânicos, através da digestão anaeróbia em um processo bioquímico. Este procedimento acontece nos aterros sanitários. O presente trabalho foca na utilização do biogás proveniente do Aterro Sanitário Metropolitano de João Pessoa, Paraíba. Foi realizada uma revisão sistemática sobre as várias formas de uso do biogás em escala global. A metodologia de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) foi aplicada para quantificar impactos ambientais dos materiais e seus respectivos meios de transporte até a chegada na usina. Ainda foi feita uma análise termodinâmica para uma possível implementação de um ciclo Rankine à usina de biogás do aterro. Dados coletados em visitas técnicas, consultas de manuais dos fabricantes, e revisão da literatura científica foram utilizados para o dimensionamento do sistema proposto. Utilizou-se o software Engineering Equation Solver (EES) para os cálculos termodinâmicos. O trabalho mostra vasta possibilidade de utilização do biogás, por meio dos 17 artigos identificados na revisão sistemática, ressalta a importância da reciclagem, garantindo um benefício ambiental de cerca de 25% com relação às emissões de gases do efeito estufa, e conclui que o melhor ciclo para integração à usina de biogás do aterro estudado é o ciclo Rankine com reaquecimento, com melhor rendimento energético e maior produtividade de energia elétrica extraída do processo. Palavras-chave: Resíduos orgânicos, gás de aterro, Avaliação de Ciclo de Vida, pegada de carbono, ciclo Rankine.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBAbrahão, Raphaelhttp://lattes.cnpq.br/4004535403450755Carvalho, Monicahttp://lattes.cnpq.br/7491245049317833Bispo Junior, Djayr Alves2022-10-13T13:14:04Z2022-08-202022-10-13T13:14:04Z2022-07-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24915porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2022-10-25T12:36:49Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/24915Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462022-10-25T12:36:49Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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