Gerenciamento dos resíduos sólidos orgânicos domiciliares de São Carlos-SP: análise do potencial de aproveitamento energético de biogás oriundo de aterro sanitário e biometanizadores

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Melo, Dayane Oliveira Santos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Anaerobic digestion; Biogas; Biogás; Digestão anaeróbia; Energia; Energy; Resíduos sólidos urbanos; Urban solid waste
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-19122022-174303/

O manejo inadequado dos resíduos sólidos urbanos caracteriza um risco para a saúde da população e para o meio ambiente. Embora o uso destes resíduos para geração de energia seja incentivado pela Política Nacional de Resíduos Sólidos, o aproveitamento energético por meio destes ainda é incipiente no Brasil. Neste contexto, o trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de aproveitamento do biogás advindo da digestão anaeróbia dos resíduos orgânicos domiciliares de São Carlos no aterro sanitário e em biometanizadores, em termos energéticos e econômicos. Desta forma, foi realizado um diagnóstico da situação atual do gerenciamento destes resíduos na cidade. Em seguida, realizou-se projeções referentes ao crescimento populacional, através dos métodos Geométrico e Decreasing Growth Rate, e geração de resíduos domiciliares para cidade durante 16 anos (2022-2038). De posse de tais informações, foi levantado o potencial de produção de energia elétrica para o aterro sanitário da cidade através do software LandGEM®, e para biometanizadores por meio da metodologia proposta por Cassini et al. (2003). Posteriormente, fez-se uma análise da viabilidade econômica destes projetos, considerando o sistema de compensação na Geração Distribuída e, como análise ambiental, foi utilizado o software WARM©, para avaliar a emissão de gases de efeito estufa para cenários alternativos de gerenciamento destes resíduos. Os resultados de projeção populacional por meio dos dois métodos escolhidos mostraram-se equivalentes. A projeção geométrica apresentou um crescimento populacional na cidade de 48,06%, entre 2010 e 2038, e a geração de resíduos mostrou a um aumento de 38,14% entre o período analisado (2022- 2038). Os resultados energéticos foram positivos para o cenário da cidade, visto que a potência ótima estimada para o aterro, baseada na metodologia de Silva et al. (2021), foi de 675 kW e para os cenários propostos nos biometanizadores, a potência máxima estimada foi de 604 kW e 2.002,15 kW. Os resultados econômicos foram satisfatórios para o aterro sanitário e para uma parcela considerável da análise para os biometanizadores. A análise ambiental mostrou que cenários alternativos de gerenciamento de resíduos domiciliares, como reciclagem e digestão anaeróbia, apresentam impactos positivos na redução de emissão de gases de efeito estufa, em cerca de 138,2%, além de uma economia de energia de aproximadamente 2.097 GWh. Neste sentido, os resultados do trabalho mostraram que o aproveitamento energético do biogás oriundo destes resíduos mitiga os impactos ambientais e possibilita a expansão do uso de energias sustentáveis no Brasil. A expectativa é de que os resultados expostos incentivem o uso destes resíduos para geração de energia na cidade de São Carlos, contribuindo com a gerenciamento de resíduos sólidos no município, envolvendo fins lucrativos de geração de energia e destinação ambientalmente adequada.