BIOMETANIZAÇÃO DA FRAÇÃO ORGÂNICA
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Aluno: Felipe Guedes Pucci
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Objetivos
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Fonte: Batstone, 2011
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Fonte: Batstone, 2011
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Fonte: Blumensat (2005)
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Lavagem com solução básica
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Lavagem com solução básica
Fonte: O autor, 2010
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Processo PSA :
Adsorção por peneiras moleculares
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Retirada de sulfeto através do óxido de ferro:
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Considerações Finais
A separação da FORSU na fonte é a opção mais eficiente e que
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Revisão bibliográfica
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  1. 1. BIOMETANIZAÇÃO DA FRAÇÃO ORGÂNICA DO RESÍDUO SÓLIDO URBANO: Uma revisão do estado da arte Aluno: Felipe Guedes Pucci Orientador: Wu Hong Kwong
  2. 2. Biometanização da FORSU Introdução
  3. 3. Biometanização da FORSU Introdução Problema global Necessidade de se ampliar a oferta das fontes energéticas não fósseis Fonte: http://www.theoildrum.com/
  4. 4. Biometanização da FORSU Introdução Problema local Necessidade de se ampliar a oferta das fontes energéticas não fósseis Mais da metade do resíduo sólido brasileiro é orgânico
  5. 5. Biometanização da FORSU Introdução Problema Local Necessidade de se ampliar a oferta das fontes energéticas não fósseis Mais da metade do resíduo sólido brasileiro é orgânico
  6. 6. Biometanização da FORSU Introdução PNRS Necessidade de se ampliar a oferta das fontes energéticas não fósseis Mais da metade do resíduo sólido é orgânico Lei 12.305, 2010 que intitui a PNRS, no Art. 15 diz:
  7. 7. Biometanização da FORSU Introdução PNRS Necessidade de se ampliar a oferta das fontes energéticas não fósseis Mais da metade do resíduo sólido é orgânico Lei 12.305, 2010 que intitui a PNRS, no Art. 15 diz: III - metas de redução, reutilização, reciclagem, entre outras, com vistas a reduzir a quantidade de resíduos e rejeitos encaminhados para disposição final ambientalmente adequada;
  8. 8. Biometanização da FORSU Introdução PNRS Necessidade de se ampliar a oferta das fontes energéticas não fósseis Mais da metade do resíduo sólido é orgânico Lei 12.305, 2010 que intitui a PNRS, no Art. 15 diz: III - metas de redução, reutilização, reciclagem, entre outras, com vistas a reduzir a quantidade de resíduos e rejeitos encaminhados para disposição final ambientalmente adequada; IV - metas para o aproveitamento energético dos gases gerados nas unidades de disposição final de resíduos sólidos;
  9. 9. Biometanização da FORSU Introdução Padrões problemáticos Cultura do desperdício e encaminhamento da fração orgânica junto aos outros resíduos domiciliares Não existe infraestrutura para tratamento da FORSU
  10. 10. Biometanização da FORSU Introdução Classificação RESÍDUOS INDUSTRIAIS RESÍDUOS DE ESTABELECIMENTOS COMERCIAIS E PRESTADORES DE SERVIÇOS RESÍDUOS DOMICILIARES RESÍDUOS DE SERVIÇOS DE SAÚDE RESÍDUOS DE SERVIÇOS DE TRANSPORTES RESÍDUOS DE LIMPEZA URBANA RESÍDUOS DE SERVIÇOS PÚBLICOS DE SANEAMENTO BÁSICO RESÍDUOS AGROSSILVOPASTORIS RESÍDUOS DE MINERAÇÃO RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS RESÍDUOS SÓLIDOS Fonte: SCHALCH, 2013
  11. 11. Biometanização da FORSU Introdução Motivação • A fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos é facilmente biodegrádavel e não contem um número alto de patógenos como as fezes animais e os lodos de esgotos. • É responsável por degradar as condições de trabalho de toda a cadeia de coleta do RSU e por fim é a que gera biogás e chorume nos aterros reduzindo sua vida útil. • Com a digestão anaeróbia é possível produzir biogás (60% CH4 , 40%CO2), fertilizante orgânico, e até enxofre. • É possível até dobrar o valor calorífico do biogás retirando CO2
  12. 12. Biometanização da FORSU Objetivos Realizar uma revisão bibliográfica do tema com a meta de contribuir com a aquisição de conhecimento pelo grupo de pesquisa, assim como sugerir parâmetros que auxiliem o inicio dos procedimentos experimentais.
  13. 13. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Respiração anaeróbia Desenvolvimento do sequenciamento do código genético Distinção mais profunda entre eucariotos e procariotos Fonte: PACE,2006
  14. 14. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Etapas anaeróbias Hidrólise e acidogênese
  15. 15. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Etapas anaeróbias Fonte: Batstone, 2011
  16. 16. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Etapas anaeróbias Hidrólise e acidogênese Acetogênese
  17. 17. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Etapas anaeróbias Fonte: Batstone, 2011
  18. 18. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Etapas anaeróbias Hidrólise e acidogênese Acetogênese Metanogênese
  19. 19. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Etapas anaeróbias Fonte: Batstone, 2011
  20. 20. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Etapas anaeróbias Hidrólise e acidogênese Acetogênese Metanogênese Sulfetogênese
  21. 21. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Etapas anaeróbias Fonte: Batstone, 2011
  22. 22. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Reatores Anaeróbios
  23. 23. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Reatores Anaeróbios Sistemas convencionais (baixa carga) •Digestores de lodo, tanques sépticos, lagoas anaeróbias
  24. 24. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Reatores Anaeróbios Sistemas convencionais (baixa carga) •Digestores de lodo, tanques sépticos, lagoas anaeróbias Sistemas com crescimento bacteriano aderido •Leito fixo, leito rotatório, leito expandido e leito fluidificado
  25. 25. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Reatores Anaeróbios Sistemas convencionais (baixa carga) •Digestores de lodo, tanques sépticos, lagoas anaeróbias Sistemas com crescimento bacteriano aderido •Leito fixo, leito rotatório, leito expandido e leito fluidificado Sistemas com crescimento bacteriano disperso • Reator anaeróbio de ; dois estágios, de chicanas, de fluxo ascendente e manta de lodo, leito granular expandido, recirculação interna
  26. 26. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Reatores Anaeróbios Sistemas de leito lixiviado •Valorga, Dranco, SEBAC (SEquential Batch Anaerobic Composting)
  27. 27. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Reatores Anaeróbios Sistemas de leito lixiviado: Valorga Fonte: http://www.valorgainternational.fr/image/imagebank/digesteurlagenda.jpg
  28. 28. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Reatores Anaeróbios Sistemas de leito lixiviado: Dranco Fonte: http://i4.ytimg.com/vi/CDrBfNdHWJY/maxresdefault.jpg (adaptado e traduzido)
  29. 29. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Reatores Anaeróbios Sistemas de leito lixiviado: SEBAC Fonte: Güelfo et al. (2010)
  30. 30. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Reatores Anaeróbios Sistemas mistos Fonte: Blumensat (2005)
  31. 31. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Efluente Gasoso Efluente gasoso •Retirar sulfeto e gás carbônico Lavagem por água a alta pressão Lavagem com solução básica Lavagem com solventes orgânicos Processo PSA (Pressure Swing Adsorbtion) Retirada de sulfeto por meio de óxido de ferro
  32. 32. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Efluente Gasoso Lavagem com solução básica
  33. 33. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Efluente Gasoso Lavagem com solução básica Fonte: O autor, 2010
  34. 34. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Efluente Gasoso Processo PSA : Adsorção por peneiras moleculares Nenhum traço de S2-, envenenamento do catalizador
  35. 35. Biometanização da FORSU Revisão Bibliográfica Efluente Gasoso Retirada de sulfeto através do óxido de ferro: Exposição ao ar atmosférico e/ou aquecimento
  36. 36. Biometanização da FORSU Considerações Finais A separação da FORSU na fonte é a opção mais eficiente e que proporciona rendimento maior de biogás A reforma do biogás a gás metano é imprenscindível para uso do gás em aplicações e aumento de seu poder calorífico É possível a combinação de outros tipos de reatores e de outros tipos de matéria orgânica em prol da gestão integrada de resíduos sólidos
  37. 37. Biometanização da FORSU Revisão bibliográfica BLUMENSAAT, F.; KELLER, J. Modelling of two-stage anaerobic digestion using the IWA Anaerobic Digestion Model No. 1 (ADM1), Water Research, v. 39, n. 1, 2005, p. 171-183 GÜELFO, L.; GALLEGO, C.; MÁRQUEZ, D.; GARCÍA, L. Start-up of thermophilic–dry anaerobic digestion of OFMSW using adapted modified SEBAC inoculum, Bioresource Technology, v. 101, n. 23, 2010, p. 9031-9039
  38. 38. Biometanização da FORSU Revisão bibliográfica BATSTONE, D.; Jensen, P. 4.17 - Anaerobic Processes, In: Editor-in-Chief: Peter Wilderer, Editor(s)-in-Chief, Treatise on Water Science, Elsevier, Oxford, 2011, Pages 615-639 BRASIL. Lei n. 12305, de 2 de agosto de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; altera a Lei n. 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007- 2010/2010/lei/l12305.htm Acesso em 13 jun. 2013.
  39. 39. Biometanização da FORSU Revisão bibliográfica ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA, U.S. Environmental Protection Agency (Office of Solid Waste). MUNICIPAL SOLID WASTE IN THE UNITED STATES: 2009 FACTS AND FIGURES. EUA, 2010. 198 p. FRÉSCA, F. R. Estudo da geração de resíduos domiciliares no município de São Carlos SP a partir da caracterização física. 2007. 133 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Escola de Engenharia de São Carlos, UniveRIdade de São Paulo, São Carlos, 2007. www.theoildrum.com

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