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Title: Potencial energético do aterro sanitário do Vale do Lima e Baixo Cávado através da produção de biogás com origem nos resíduos urbanos
Authors: Franco, Rui Manuel Gonçalves
Advisor: Russo, Mário
Keywords: Aterro sanitário;Resíduos;Biogás;Valorização energética;Landfill;Waste;Energy recovery
Issue Date: 13-Jul-2016
Abstract: Tanto nas sociedades desenvolvidas como nas em vias de desenvolvimento tem-se verificado um aumento significativo do consumo energético o que, associado aos atuais esforços para diminuir a emissão de gases com efeito de estufa e garantir uma menor dependência dos combustíveis fósseis, conduziu ao aumento da procura de fontes de energia renováveis. Por outro lado, a produção de resíduos urbanos é exponencial e os problemas que acarretam são igualmente enormes, desde logo pela incorreta forma da sua disposição final em mais de 50% das situações a nível mundial. Por outro lado, existem muitos recursos disponíveis nos resíduos urbanos que devem ser valorizados, designadamente o energético. O presente trabalho visa contribuir para uma melhor compreensão da valorização energética do biogás produzido num aterro sanitário, tendo sido estudado o caso do aterro da empresa multimunicipal RESULIMA.SA, em Viana do Castelo. Para o efeito, foram utilizadas medições de vários parâmetros inerentes à produção do biogás ao longo do tempo, às caracterizações dos resíduos depositados, às quantidades depositadas desde o início à atualidade e ao seu volume em aterro. Para uma melhor compreensão ao longo de mais de 17 anos da deposição de resíduos urbanos, foi realizada uma modelação do aterro sanitário a três dimensões (3D). Com base no trabalho realizado, além da inclusão da modelação tridimensional, foi feita uma estimativa da produção de biogás no aterro, comparada com o que as medições locais indicam para avaliar o próprio modelo de previsão de produção e o biogás eventualmente libertado para a atmosfera através da cobertura do aterro, fora do raio de influência e captação dos poços de desgaseificação do biogás. Foi feita uma análise de sensibilidade em função da taxa de atualização e do preço da energia elétrica, podendo-se concluir que, por exemplo, em Portugal o investimento nos sistemas de produção de biogás é, em geral, economicamente viável, variando o tempo de retorno do investimento entre 7 e 12 anos. Por outro lado, estes sistemas também podem ser economicamente viáveis em países em vias de desenvolvimento, particularmente quando instalados para produzir de forma combinada biogás e energiaelétrica em zonas remotas sem acesso à rede elétrica pública. Para que haja viabilidade económica, nas condições simuladas, estima-se que a quantidade mínima de resíduos é de 200 ton/dia. Do trabalho emerge a conclusão preliminar que o aterro possui um bom aproveitamento energético, tendo inclusive sido penalizado por o biogás não ter sido aproveitado desde o início da sua produção economicamente viável, que foi ao fim de 2 anos de exploração. Atualmente o sistema tem funcionado à potência máxima de produção, cerca de 80 GWh, após quase cinco anos de funcionamento.
Both in developed societies as in developing countries there has been a significant increase in energy consumption which, combined with ongoing efforts to reduce the emission of greenhouse effect and ensure less dependence on fossil fuels, has led to increased demand for renewable energy sources. On the other hand, the production of municipal waste is exponential and the problems they entail are also huge, since early in the incorrect manner of their disposal in more than 50% of cases worldwide. On the other hand, there are many resources available in municipal waste to be recovered, namely energy. This paper aims to contribute to a better understanding of energy recovery of biogas produced in the landfill, has been studying the case of the multi-municipal landfill company RESULIMA.SA, in Viana do Castelo. For this purpose, measurements of various parameters associated with the production of biogas over time were used, the characterization of the waste deposited, the amounts deposited from the beginning to the present time and its volume in a landfill. For a better understanding over more than 17 years of deposition of municipal waste a modelling landfill in three dimensions was made (3D). Based on the work accomplished, apart from the inclusion of three-dimensional modelling an estimate of biogas production in the landfill has been made, compared with the local measurements indicate to evaluate the own model of production forecast and biogas may be released to the atmosphere through coverage of the landfill, outside the radius of influence and capture of biogas degasification wells. A sensitivity analysis on the basis of the refresh rate and the price of electricity has been made, may be concluded that, for example, Portugal investment in biogas systems is generally economically feasible, by varying the time of return on investment between 7 and 12 years. On the other hand, these systems can also be economically viable in developing countries, particularly when installed to produce a combined biogas and electricity in remote areas without access to the public power grid form. For there to be economically viable, the simulated conditions, it is estimated that the minimum amount of waste is 200 ton/day. Work emerges the preliminary conclusion that the landfill has a good energy use, including having been penalized for biogas have not been tapped since the beginning of its economically viable production, whichwas after 2 years of operation. Currently, the system has been operating at maximum power production, about 80 GWh, after nearly five years of operation.
Description: Mestrado em Sistemas de Energias Renováveis na Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Viana do Castelo
URI: http://hdl.handle.net/20.500.11960/1630
Appears in Collections:EE - Dissertações de Mestrado

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