geraÇÃo de energia com rsu comparaÇÃo entre queima direta e tratamento mecÂnico-biolÓgico...
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GERAÇÃO DE ENERGIA COM RSUCOMPARAÇÃO ENTRE QUEIMA
DIRETA E TRATAMENTO MECÂNICO-BIOLÓGICO (MBT)
Sergio Guerreiro Ribeirowww.wtert.com.br
WTERT-BRASIL9-8-2011
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QUEIMA DIRETA (“MASS BURNING”)
ENERGIA + CINZAS (INERTES ATERRO)
MBT (TRATAMENTO MECÂNICO/BIOLÓGICO)=
SEPARA LIXO EM: RECICLÁVEIS (?)+ CDR + ORGÂNICOS
CDR INCINERAÇÃO (USINAS DEDICADAS/ CO-COMBUSTÃO)
ORGÂNICOS D/ANAE (BIOGÁS ENERGIA COMPOSTO) D/AE (COMPOSTO)
AMBOS OS SISTEMAS APLICADOS APÓS A SEPARAÇÃO NA ORIGEM ( RECICLAGEM + DANAE OU DAE) A SOBRA = LIXO RESIDUAL (MISTURADO)
QUALIDADE DO COMPOSTO?
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LIXO A CÉU ABERTO (LIXÃO)
ATERRO MODERNO COM CAPTURA E QUEIMA DO CH4
ATERRO MODERNO COM CAPTURA E USO DO CH4
INCINERAÇÃO COM GERAÇÃO DE ENERGIA (WTE)
COMPOSTAGEM AERÓBIA
COMPOSTAGEM ANAERÓBIA
SOMENTE PARA ORGÂNICOS SEPARADOS NA ORIGEM
RECICLAGEM
REDUÇÃO GERAÇÃO
HIERARQUIA PARA GERENCIAMENTO DOS RSU (ECC, COLUMBIA UNIV. 2008)
$
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NA DEFINIÇÃO ACIMA O TERMO “ESGOTADAS TODAS AS POSSIBILIDADES DE TRATAMENTO......ECONOMICAMENTE VIÁVEIS” NÃO SIGNIFICA NADA POIS NÃO TOCA NO PROBLEMA FUNDAMENTAL QUE É A DISPOSICÃO DOS BIO-RESÍDUOS NOS ATERROS. PELO CONTRÁRIO, SE AS PREFEITURAS NÃO TIVEREM RECURSOS DEPOSITAM OS BIO-RESÍDUOS EM ATERROS E, COM O APOIO DA PNRS, CHAMAM ISTO DE “AMBIENTALMENTE ADEQUADO”. SEM MENCIONAR O PROBLEMA DA IMPOSSIBILIDADE DA RECICLAGEM DA MAIOR PARTE DOS PLÁSTICOS (COMBUSTÍVEIS) QUE AO SEREM DISPOSTOS EM ATERROS REPRESENTAM UM ENORME DESPERDÍCIO DE ENERGIA.
RESUMO SE CUSTAR CARO, O ERRADO VIRA “AMBIENTALMENTE ADEQUADO”
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EUA
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Rates of mechanical recycling and energy recovery as waste-management strategies for plastics waste in European nations (Plastics Europe 2008b).
©2009 by The Royal Society
RECICLAGEM DE PLÁSTICOS NA EUROPA -2008
RECICLAGEM INCINERAÇÃO
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Fração Sêca Itália C6H9,1O3,21 (PCI SKREIBERG = 9.82 MJ/Kg) (PCI DULONG = 9.24 MJ/Kg)
Fração Sêca New York (Themelis) C6H9,3O3,5
LIXO ITALIANO
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ESTUDO COMPARANDO MASS BURNING COM MBT (CDR PARA INCINERAÇÃO E ORGÂNICOS PARA DIGESTÃO ANAERÓBIA) C6H9,1O3,21 (fração sêca Rio ~ Itália)
RIO DE JANEIRO
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PCSFRAÇÃO SÊCA
PCIFRAÇÃO SÊCA
PCIFRAÇÃO ÚMIDA
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0.241763
0.030570774956034
0.000525572060617872
0.0013139301309694
0.17256275921906
0.00560609975069721
FRAÇÃO COMBUSTÍVEL (base umida)
C
H
S
N
O
Cl
0.4523
0.4026
0.1451
LIXO MISTURADO- Rio de Janeiro
FRAÇÃO COMB=
H2O=
CINZAS=
H2O
PCI
SKREIBERG 8,296 MJ/Kg 1.981 Kcal/Kg
DULONG 7,795 MJ/Kg 1.861 Kcal/Kg
0.534469368450828
0.06758329640167790.00116189047887278
0.00290472615169585
0.381487225003803
0.0123934935131227
FRAÇÃO COMB (base seca - sem cinzas)
C H
S N
O Cl
ITÁLIA
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SEPARANDO ORGÂNICOS DO LIXO MISTURADO (NA ORIGEM OU MBT)
0.2100
0.7000
0.0900
ORGANICOS
FRAÇÃO COMB=H2O=CINZAS=
0.096
0.0136568047887309
0.100343195211269
FRAÇÃO COMB (base umida)
C
H
S
N
O
Cl
0.457142732519846
0.0650324037558616
0.477824863724294
FRAÇÃO COMB (base seca - sem cinzas)
C H
S N
O Cl
PCI
SKREIBERG 1,719 MJ/Kg 410,6 Kcal/Kg
DULONG 1,386 MJ/Kg 331,1 Kcal/Kg
C6H10,24O4,7
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0.7326
0.0586
0.2087
composicao CDR - SEM ORGAN-ICOS
FRAÇÃO COMB=H2O=CINZAS=
C6H8,79O2,81
0.4103
0.0501
0.00110.0028
0.2561
0.0121
FRAÇÃO COMB (base umida)
C
H
S
N
O
Cl
0.560104225292201
0.06842874151649050.00154707826692256
0.00386806181926109
0.349549728072542
0.0165021650325831
FRAÇÃO COMB (base seca - sem cinzas)
C H
S N
O Cl
PCI
SKREIBERG 15,90 MJ/Kg 3798 Kcal/Kg
DULONG 15,21 MJ/Kg 3632 Kcal/Kg
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COMPARAÇÃO ENTRE MASS BURNING E MBT 1.000 TON/DIA
1. MASS BURNING (PCI = 8,2959 KJ/Kg) ENERGIA TÉRMICA = 96,02 MWt
Ef. = 22% Energia Elétrica = 21,12 MWe
Ef. = 30% Energia Elétrica = 28,81 MWe
2. INCINERAÇÃO DO CDR (464T/D)+ DIG ANAERÓBIA ORGÂNICOS (536 T/D)
2.1 CDR (PCI = 15,9023 KJ/Kg) ENERGIA TÉRMICA = 85,34 MWt
Ef. = 22% Energia Elétrica = 18,78 MWe
Ef. = 30% Energia Elétrica = 25,60 MWe
2.2 DIGESTÃO ANAERÓBIA DOS ORGÂNICOS
Energia Elétrica = 5,52 MWe (VER ADIANTE)
24,3 MWe
31,12 MWe
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0,247 MWhe
536 T/D = 22,33 T/H 22,33 * 0,247 = 5,52 MWe
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1000 t/d
464 t/d 536
t/d
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1 LIBRA ~ R$ 2,60
R$ 148 – R$ 260 MÉDIA = R$ 218
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US$ 100.000 – US$ 150.000 Ton/d
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Juni 2011
ECOWERFBiowaste
Anaerobic DigestionCompostella® Biotim
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Energie balans
40.000 TPY GFT
Biogas Productie: 2.900 kW
Electriciteitsproductie: 1.200 kWWarmte (op 105 °C): 1.300 kW
• Hygienisatie: 560 kW• Vergister : 150 kW• Amonium stripper: 220 kW
41,3% EFICIÊNCIA
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ECONOMISCH
40.000 TPY GFTInvestering 8.000.000 €
Groene stroomcertificaten: 110 €/ MWh – 20 jaar
1.000.000 €/jaarWKK Certificaten:
31 €/MWh BPE260.000 €/jaar
Verkoop Electriciteit: 50 €/MWh420.000 €/jaar
Project IRR > 30 % !!Payback < 3 jaar
120 TON/d
R$ 19.000.000
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QUEIMA DOS RSU EM GRELHAS – ZONAS DISTINTAS
Pré-aquecimento do ar de combustão na zona 1 Zonas 2 e 3 lixo sêco
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Prof. Nickolas J. ThemelisEARTH ENGINEERING CENTER (EEC)COLUMBIA UNIVERSITY EM NY-2003
REDE WTERT NO MUNDO
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Conselho de Pesquisa em Tecnologia de Geração de Energia a Partir de Resíduos Progresso no Gerenciamento Sustentável de Resíduos Waste-to-Energy Research and Technology Council Advancing Sustainable Waste Management
www.wtert.com.br
Os objetivos do WTERT-Brasil são:
1. Aproximar todos os grupos de pesquisa e desenvolvimento trabalhando nas diversas áreas pertinentes ao gerenciamento de resíduos, no Brasil, e compartilhar informações sobre o Gerenciamento Sustentável de Resíduos através do WTERT dos EUA ( www.wtert.org ) e coligadas ao redor do mundo.
2. Identificar as tecnologias mais adequadas ao tratamento dos diversos materiais presentes nos resíduos do Brasil, estimular a pesquisa acadêmica de acordo com as necessidades e disseminar estas informações pelo País; paralelamente o WTERT – Brasil irá disponibilizar informações, em inglês, de modo que o resto do mundo possa acompanhar os problemas, soluções e oportunidades visando o progresso do gerenciamento dos resíduos no Brasil.
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GERAÇÃO DE ENERGIA COM RSUCOMPARAÇÃO ENTRE QUEIMA DIRETA E
TRATAMENTO MECÂNICO-BIOLÓGICO (MBT)
Sergio Guerreiro Ribeirowww.wtert.com.brWTERT-BRASIL
9-8-2011