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  1. 1. Arquipélago Engenharia Ambiental Mapeamento através de medições nos drenos existentes e ensaio piloto de extração Prefeitura Municipal de Campinas Aterro Delta A Campinas - SP Ref.: Serviços Nov/2007 NOTA DE CONFIDENCIALIDADE: Este documento e seu(s) anexo(s) possuem confidencialidade protegida por lei. As informações aqui contidas são de uso restrito ao destinatário identificado. Qualquer cópia, distribuição ou uso do conteúdo para quaisquer fins, exceto aquele contratado, é estritamente proibido. P451/R01/V00/08 i
  2. 2. Arquipélago Engenharia Ambiental ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................1 2 AVALIAÇÃO PASSIVA DOS DRENOS EXISTENTES ................................................2 3 ENSAIO PILOTO DE EXTRAÇÃO ATIVA DE BIOGÁS..............................................3 4 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS ................................................................................5 TABELAS 1 – Medições nos Drenos de Gás no Ensaio Passivo 2 – Medições nos Drenos de Gás no Ensaio de Extração Ativa P451/R01/V00/08 ii
  3. 3. Arquipélago Engenharia Ambiental 1 INTRODUÇÃO O presente relatório parcial de dados apresenta os resultados obtidos no mapeamento semi-quantitativo da qualidade do gás e ensaio de extração de biogás em escala piloto nos drenos existentes no Aterro Sanitário Delta A, de acordo com contrato no. 053/07 firmado entre a Prefeitura Municipal de Campinas e Arquipélago Engenharia Ambiental Ltda.. P 451/R01/V00/08 1
  4. 4. Arquipélago Engenharia Ambiental 2 AVALIAÇÃO PASSIVA DOS DRENOS EXISTENTES A avaliação passiva dos drenos existentes consistiu na medição dos seguintes parâmetros: − Velocidade máxima gás (m/s); − Temperatura gás (ºC); − Concentração de CH4 (vol. %); − Concentração de O2 (vol. %); − Concentração de H2S (ppm); e − Concentração de CO2 (vol. %). Os resultados obtidos estão apresentados na Tabela 1 (Anexo I). Foi possível realizar medições em 97 dos 110 drenos existentes. Para as medições de velocidade e temperatura, foi utilizado um termo-anemômetro Marca Testo 425. Para a medição das concentrações de metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), gás sulfídrico (H2S) e oxigênio (O2), foi utilizado o analisador de gases portátil da Marca Landtec Modelo GEM2000 com célula de H2S acoplada, com faixa de medição de CH4 de 0 a 100%, CO2 de 0 a 100%, O2 de 0 a 25% e H2S de 0 a 50 ppm. O método adotado consistiu em: 1) Extinção da chama algumas horas antes da medição, com água de reuso do próprio aterro; 2) Identificação do dreno de acordo com a nomenclatura descrita em planta de localização; 3) Colocação da tampa metálica e vedação com filme plástico e/ou lona plástica, dependendo das características construtivas e condição de conservação do dreno; 4) Medição da concentração, velocidade e temperatura dos gases oriundos de cada dreno, com os instrumentos descritos; e 5) Restabelecimento da queima no dreno. P 451/R01/V00/08 2
  5. 5. Arquipélago Engenharia Ambiental 3 ENSAIO PILOTO DE EXTRAÇÃO ATIVA DE BIOGÁS O ensaio piloto de extração ativa de biogás foi realizado no dreno DG 97 e consistiu na medição dos seguintes parâmetros: − Vácuo no dreno ensaiado (mmca); − Pressão na saída do compressor radial (mbar); − Velocidade no tubo (m/s); − Concentração de CH4 (vol. %); − Concentração de O2 (vol. %); − Concentração de H2S (ppm); − Concentração de CO2 (vol. %); − Vácuos nas três hastes cravadas, nas imediações do dreno ensaiado (mmca); e − Temperatura n saída do compressor (ºC). Os resultados obtidos estão apresentados na Tabela 2(Anexo I). Para as medições de velocidade foi utilizado um anemômetro Marca Testo 416. Para a medição das concentrações de metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), gás sulfídrico (H2S) e oxigênio (O2), foi utilizado o analisador de gases portátil da Marca Landtec Modelo GEM2000 com célula de H2S acoplada, com faixa de medição de CH4 de 0 a 100%, CO2 de 0 a 100%, O2 de 0 a 25% e H2S de 0 a 200 ppm. O processo utilizado no ensaio ativo de extração e o arranjo montado é descrito a seguir. Uma tubulação de PVC foi conectada a uma tampa de aço carbono adaptada no anel de concreto do dreno, que foi coberto por uma lona plástica e solo argiloso. A tubulação de PVC foi conectada a um separador de umidade (TQ-01), que, por sua vez, foi acoplado a um compressor radial (CR01). No trecho entre o dreno e o separador de umidade, foi instalado um ponto de medição de vácuo. O vácuo pode ser medido com uma mangueira de água graduada. No trecho entre o separador de umidade e o compressor radial foi instalado um ponto baixo com dreno, para proteção do compressor radial contra a entrada de líquidos, e instalada uma válvula gaveta, para permitir a regulagem da vazão extraída de gás. A jusante do soprador foi instalado um corta chamas constituído por um tanque, o qual foi preenchido com água, para a formação de um selo hidráulico. O corta chamas teve P 451/R01/V00/08 3
  6. 6. Arquipélago Engenharia Ambiental a função de proteger o compressor radial contra eventual retorno de chama ou explosão. No trecho entre o compressor radial e o corta chamas, foi instalado um ponto de medição de vazão, um ponto de medição de pressão e um ponto de medição de concentração do gás. A pressão pode ser medida com uma mangueira de água graduada. O corta chamas foi então conectado a uma tubulação de concreto, que teve a função de queimador. Em função da elevada temperatura neste trecho, a tubulação empregada foi de aço carbono. O sistema funcionou da seguinte maneira: o compressor radial (CR-01) promoveu a sucção do biogás gerado no dreno ensaiado. O biogás, saturado em água e contendo gotículas líquidas, passou pelo separador de umidade (TQ-01), no qual gotículas de água e eventual líquido condensado foram separados. O biogás foi então comprimido no compressor radial, onde sofreu um aumento de pressão, sendo encaminhado a seguir para o corta chamas, onde foi borbulhado em uma delgada camada de líquido, com função de selo hidráulico, seguindo então para um tubo de concreto aceso, que teve a função de queimador. Em vários pontos do sistema, foram tomadas medições, para acompanhamento e ajustes do processo. P 451/R01/V00/08 4
  7. 7. Arquipélago Engenharia Ambiental 4 AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS Os dados aqui apresentados serão comparados àqueles obtidos nas demais etapas do trabalho (avaliação da cobertura do aterro, comparação com a geração teórica), de forma a resultar em uma melhor avaliação do Aterro Sanitário Delta A. Assim sendo, a análise final dos dados coletados em campo, juntamente com os resultados obtidos, serão apresentados no relatório final conclusivo. Amauri Rodrigues Junior Maria José Neves Engenheiro Químico Engenheiro Civil ARQUIPÉLAGO ARQUIPÉLAGO P 451/R01/V00/08 5
  8. 8. Arquipélago Engenharia Ambiental ANEXO I TABELAS P451/R01/V00/08
  9. 9. Tabela 1 - Medições nos Drenos de Gás no Ensaio Passivo Velocidade do Número do Temperatura Gás Máxima CO2 % CH4 em vol. % O2 em vol. % H2S em ppm dreno do gás (ºC) (m/s) 1 0,87 32,20 10,90 15,40 15,10 9,00 2 1,39 30,10 12,40 17,40 14,00 3,00 3 2,75 35,40 36,10 47,90 3,10 25,00 4 0,66 32,70 2,80 5,10 18,90 2,00 5 1,30 31,90 2,70 4,20 18,60 2,00 6 0,81 31,20 0,20 0,60 20,30 2,00 7 1,10 42,10 0,00 0,60 20,20 0,00 8 0,89 32,10 0,00 0,20 20,60 2,00 9 0,68 29,30 6,60 10,10 17,30 3,00 10 0,06 33,40 0,20 0,80 20,40 2,00 11 2,67 41,40 36,00 53,40 1,80 15,00 12 0,89 32,70 0,10 0,80 20,50 1,00 13 1,02 34,40 0,00 0,20 20,60 2,00 14 3,44 42,90 11,10 18,60 14,30 4,00 15 1,34 25,40 0,10 0,40 20,90 1,00 16 1,53 24,90 0,00 0,10 20,60 2,00 17 1,10 24,60 0,00 0,20 21,00 2,00 18 1,80 25,10 11,40 19,80 14,10 3,00 19 1,35 34,50 0,10 0,60 20,50 0,00 20 2,47 23,50 0,00 0,10 20,90 2,00 21 1,86 24,10 0,20 0,50 20,80 2,00
  10. 10. Tabela 1 - Medições nos Drenos de Gás no Ensaio Passivo Velocidade do Número do Temperatura Gás Máxima CO2 % CH4 em vol. % O2 em vol. % H2S em ppm dreno do gás (ºC) (m/s) 22 1,11 31,40 6,20 10,40 16,30 2,00 23 1,96 36,40 40,90 51,10 0,40 21,00 24 2,64 40,20 26,60 38,10 6,40 6,00 25 1,88 32,60 10,50 15,60 14,90 1,00 26 1,94 32,90 24,20 31,00 8,50 5,00 27(*) - - - - - - 28 1,79 40,30 5,60 11,10 18,80 3,00 29 0,71 31,40 5,30 12,20 16,70 1,00 30 1,91 28,00 30,80 43,80 4,70 3,00 31 2,86 26,10 35,20 50,30 2,90 2,00 32 2,56 37,80 33,80 50,00 4,00 13,00 33(*) - - - - - - 34 2,11 37,80 41,00 58,50 0,30 27,00 35 0,14 41,90 19,80 27,60 10,20 4,00 36 1,84 27,70 2,90 4,70 19,00 2,00 37 0,87 38,70 21,30 30,00 9,10 8,00 38(*) - - - - - - 39(*) - - - - - - 40 1,38 33,10 36,70 48,70 0,60 6,00 41 (+) - - - - - - 42 1,35 26,20 0,50 0,40 20,40 2,00
  11. 11. Tabela 1 - Medições nos Drenos de Gás no Ensaio Passivo Velocidade do Número do Temperatura Gás Máxima CO2 % CH4 em vol. % O2 em vol. % H2S em ppm dreno do gás (ºC) (m/s) 43 1,41 42,60 22,10 32,40 9,10 5,00 44 1,83 30,40 5,50 10,80 17,20 2,00 45 0,29 26,60 5,90 7,10 16,20 3,00 46 2,23 33,80 19,70 28,70 9,90 1,00 47 1,56 35,60 26,00 37,80 7,80 2,00 48 0,32 31,80 0,10 0,30 20,30 1,00 49 1,27 32,10 12,10 18,90 13,80 2,00 50 2,04 35,90 3,20 6,40 18,60 1,00 51(*) - - - - - - 52 3,17 32,90 36,20 48,80 2,90 1,00 53(*) - - - - - - 54 1,48 25,70 0,10 0,20 20,90 1,00 55 3,58 37,10 42,70 56,70 0,00 43,00 56 2,05 23,60 3,70 6,30 18,80 7,00 57 3,43 42,20 37,70 53,00 2,80 23,00 58 2,59 27,50 16,80 27,80 12,10 6,00 59 2,08 25,50 6,20 9,60 17,40 2,00 60 2,61 31,00 40,90 54,00 1,00 >>50 61 1,38 27,60 25,60 35,70 8,90 3,00 62 0,62 27,40 1,10 2,10 20,50 2,00 63 (**) - - - - - -
  12. 12. Tabela 1 - Medições nos Drenos de Gás no Ensaio Passivo Velocidade do Número do Temperatura Gás Máxima CO2 % CH4 em vol. % O2 em vol. % H2S em ppm dreno do gás (ºC) (m/s) 64 (**) - - - - - - 65 0,31 40,10 24,30 32,70 10,10 33,00 66 3,38 33,60 33,30 42,80 5,20 23,00 67 (**) - - - - - - 68 0,11 45,40 35,00 44,10 3,50 31,00 69 (+) - - - - - - 70 0,45 34,60 30,10 44,10 7,00 12,00 71 2,15 33,90 37,40 50,20 2,00 45,00 72 0,95 35,80 41,20 56,50 0,50 29,00 73 (+) - - - - - - 74 3,60 39,50 40,60 55,30 1,40 21,00 75 3,73 36,70 40,80 54,50 0,80 20,00 76(-) - - - - - - 77 0,35 31,50 41,90 58,90 0,00 25,00 78 3,16 35,80 41,00 56,90 0,50 30,00 79 0,35 35,50 42,10 57,70 0,00 31,00 80 1,86 31,00 3,60 7,70 18,50 1,00 81 1,84 13,70 21,50 27,70 9,60 3,00 82 3,13 39,00 38,80 49,40 2,20 >>50 83 2,52 19,50 6,60 9,60 17,60 2,00 84 1,01 44,30 41,00 57,00 0,20 48,00
  13. 13. Tabela 1 - Medições nos Drenos de Gás no Ensaio Passivo Velocidade do Número do Temperatura Gás Máxima CO2 % CH4 em vol. % O2 em vol. % H2S em ppm dreno do gás (ºC) (m/s) 85 4,04 39,60 35,10 46,50 3,40 21,00 86 4,36 39,00 40,80 57,30 0,40 >>50 87 0,14 37,80 42,60 58,70 0,20 >>50 88 1,13 24,10 1,20 1,80 20,70 2,00 89 4,12 30,20 13,50 16,10 13,40 4,00 90 2,52 25,20 6,20 8,40 17,40 2,00 91 2,77 27,30 15,50 20,60 13,20 2,00 92 3,18 31,40 13,20 16,80 14,40 3,00 93 1,47 25,10 0,00 0,20 21,10 2,00 94 3,68 34,50 41,80 57,50 0,20 >>50 95 0,37 37,60 39,00 53,50 1,80 32,00 96 2,75 53,30 21,80 30,60 9,10 23,00 97 4,51 36,70 41,40 56,80 0,30 47,00 98 1,56 34,20 25,80 34,80 10,10 5,00 99 0,67 30,70 8,20 12,60 16,00 25,00 100 1,86 53,70 40,00 54,30 1,60 >>50 101 2,48 22,00 0,70 0,80 20,40 1,00 102 2,40 28,20 9,10 11,80 15,70 16,00 103 3,78 30,70 39,10 52,20 2,70 47,00 104 2,78 35,90 41,20 57,50 0,60 >>50 105 2,38 25,10 22,10 22,00 11,80 17,00
  14. 14. Tabela 1 - Medições nos Drenos de Gás no Ensaio Passivo Velocidade do Número do Temperatura Gás Máxima CO2 % CH4 em vol. % O2 em vol. % H2S em ppm dreno do gás (ºC) (m/s) 106 3,11 28,40 37,10 39,50 5,00 5,00 107 5,40 30,80 38,10 38,20 5,40 57,00 108 2,33 26,10 22,40 29,50 11,10 8,00 109 3,27 25,40 18,80 26,10 11,40 23,00 110 2,35 43,70 14,60 20,70 12,60 6,00 LEGENDA: (*) DRENO SOTERRADO (**) DRENO COM TUBO METÁLICO ALTO (>3m) (-) DRENO NA ÁREA DE DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS (+) DRENO COM FOGO
  15. 15. Tabela 2 - Medições nos Drenos de Gás no Ensaios de Extração Ativa Vácuo no Pressão saída Dreno Tempo Velocidade dreno de gás compressor CH4 (%) O2 (%) H2S (ppm) CO2 (%) Temp. (ºC) ensaiado: (hrs) (m/s) (mmca) (mmca) 00:00 0 0 0,0 51,6 2,4 27 35,7 33 00:10 236 380 28,9 46,0 4,1 49 32,8 50 00:20 236 380 28,6 45,3 4,1 47 32,5 52 00:30 225 375 29,0 45,5 4,3 48 32,5 53 00:40 214 370 28,7 44,9 4,5 48 31,9 54 00:50 210 360 27,2 44,9 4,5 45 32,0 55 01:00 210 360 28,7 45,0 4,7 44 31,4 55 01:20 210 355 28,4 43,9 4,5 45 31,1 55 DG 97 01:40 210 355 28,8 44,0 4,7 45 30,3 55 02:00 210 355 28,6 43,8 4,9 49 31,2 55 02:30 210 355 28,9 43,0 5,0 42 31,1 55 03:00 210 345 28,7 43,0 5,0 41 30,9 55 04:00 210 320 29,1 43,6 4,8 49 31,3 53 05:00 210 330 30,1 43,6 4,9 48 31,3 53 06:00 210 320 29,3 43,5 4,9 45 31,6 55 07:00 210 315 28,4 43,7 4,8 47 32,2 55

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