dissertação
Viabilidade econômica de exploração de um biodigestor na produção de energia na cidade de Varginha/MG – estudo de caso
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Administração e Economia
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Programa de Pós-Graduação do Mestrado Profissional em Desenvolvimento Sustentável e Extensão
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Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
O objetivo geral deste trabalho é analisar a viabilidade econômica de aproveitamento energético do biogás produzido na ETE Santana de Varginha/MG na geração de energia elétrica. A produção de biogás, a partir dos sistemas de tratamento de esgoto tipo UASB/RAFA (Reator anaeróbio de fluxo ascendente), dispõe de tratamento primário e secundário, tendo o sistema de tratamento de esgoto por aeração prolongada (degradação da matéria orgânica por meio da “adição” de oxigênio), ocasionando a geração de biogás pelas bactérias e responsáveis pela produção de metano (CH4). Quanto maior a quantidade de metano maior é a eficiência da queima e, portanto maior o aproveitamento energético, seja para energia elétrica ou à utilização dos vapores gerados para a própria ETE (estação de tratamento de esgoto). Para cada habitante, é esperado que sejam gerados 0,054 kg de DBO (demanda bioquímica de oxigênio), na cidade em questão. A quantidade de carga orgânica é equivalente a uma população de 140 mil habitantes, isto porque a estação de tratamento de esgoto, além do esgoto doméstico, também recebe o esgoto industrial recém-tratado nas próprias empresas. É estimado que a estação de tratamento de esgoto produza por dia, utilizando o sistema RAFA/USB, cerca de 1.850 m³ de biogás, sendo, desta quantia, 1.295 m³ somente de metano. Conceituando pesquisas já elaboradas acerca do biogás dos esgotos, assim como relacioná-las com este estudo, também, utilizando fórmulas matemáticas, tornará a visão mais clara e objetiva para que possa ser traçada uma perspectiva de geração de biogás mais coerente, de acordo com as características estruturais e dinâmicas da estação de tratamento de esgoto. Aumentar o potencial energético e satisfazer parcialmente a dependência energética da ETE, já que, em uma estação de tratamento de esgoto, os gastos referentes à energia elétrica são altos e a alternativa encontrada (utilização do biogás) colabora para redução do consumo de eletricidade proveniente da rede, sendo assim, em termos de eficiência energética, haverá um aumento significativo, sendo possível torná-la autossuficiente em energia, visto que é grande a demanda de eletricidade requerida pelos equipamentos do processo de tratamento de esgoto.
Abstract
The general objective of this work is to analyze the economic feasibility of the energetic exploitation of biogas produced at the Sewage Treatment Station Santana de Varginha/MG on the generation of electric energy. The production of biogas in a UASB/RAFA (Ascendant Flow Anaerobic Reactor) type sewage treatment systems consists of primary and secondary treatment, using an extended aeration sewage treatment system (degradation of organic matter by means of the addition of oxygen), which generates biogas due to the bacteria responsible for the production of methane (CH4). The greater the amount of methane produced is, the greater the efficiency of the burn and, therefore, energetic exploitation, will be, be it for electric energy or for the use of the generated vapors for the Sewage Treatment Station. For each resident, it is expected that 0.054 kg of DBO (Oxygen Biochemical Demand) be generated in the municipality in question. The amount of organic load is equivalent to a population of 140,000 residents, given that, in addition to domestic sewage, the sewage treatment station receives industrial sewage, recently treated at the industries. It is estimated that the sewage treatment station produce 1,850 m3 of biogas per day using the RAFA/USB system. Of this amount, 1,295 m3 is methane. Conceptualizing researches conducted regarding sewage biogas, and relating them with this study, as well as using mathematical formulas, will give a clearer and more objective view to outline a more coherent perspective of biogas generation, according to the structural and dynamic traits of the sewage treatment station. To increase the energetic potential and satisfy the energetic dependency of the sewage treatment station, given that, at a sewage treatment station, the expenses concerning electric energy are high, and the alternative (use of biogas) collaborates with the reduction of the consumption of electricity derived from the network. Thus, in terms of energetic efficiency, there will be a significant increase, allowing the sewage treatment station self-sufficient in energy, given that the amount of energy demanded from the sewage treatment process is high.
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SANTOS, J. A. dos. Viabilidade econômica de exploração de um biodigestor na produção de energia na cidade de Varginha/MG: estudo de caso. 2017. 63 p. Dissertação (Mestrado Profissional em Desenvolvimento Sustentável e Extensão)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.