Biogas

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WORKSHOP - COMO DIMENSIONAR BIODIGESTORES PARA GERAÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DE RESÍDUOS DE ANIMAIS

Biogás – Projetos Desenvolvidos pelo CENBIO
MSc. Vanessa Pecora Garcilasso

Biogás
Conjunto de gases formado na degradação da matéria orgânica em meio anaeróbio Digestão Anaeróbia: Processo fermentativo, sem a presença de oxigênio, em que a matéria orgânica é degradada a compostos maissimples, formando, basicamente, metano e gás carbônico.

Composição Média do Biogás
COMPONENTE Metano Dióxido de Carbono Outros Gases – Hidrogênio, Nitrogênio, Oxigênio, Amônia, Ácido Sulfídrico, Aminas Voláteis e Monóxido de Carbono
Fonte: WEREKO-BROBBY; HAGEN, 2000

QUANTIDADE 60% 35% 5%

Fatores que Influenciam a Formação do Biogás
• Impermeabilidade ao ar: bactérias metanogênicas sãoestritamente anaeróbias (com a presença de ar, ocorre apenas a formação de CO2); • Composição dos resíduos: quanto maior a porcentagem de material orgânico no resíduos, maior a concentração de metano no biogás; • Temperatura: 32 a 37 ºC.

Aspectos Físico-Químicos do Biogás
• Umidade: a umidade presente no biogás influencia diretamente o processo de combustão (diminui o poder calorífico); • Podercalorífico: 5.500 kcal/kg; • Quantidade de metano: quanto maior a quantidade de metano, maior o poder calorífico do biogás (o CO2 é a forma mais oxidada do carbono, não podendo ser mais queimado).

Obtenção do Biogás

TRATAMENTO DE ESGOTO

Tecnologias Aplicadas ao Tratamento de Esgoto

• Tratamento de efluentes líquidos: digestão anaeróbia – permite a redução significativa do potencialpoluidor e a recuperação da energia na forma de biogás; • Biodigestores: câmara fechada onde ocorre o tratamento anaeróbio do efluente – diminui o volume de sólidos e estabiliza o lodo (redução de microorganismos patogênicos).

“Geração de Energia Elétrica a partir do Biogás de Tratamento de Esgoto da ETE da SABESP em Barueri”

ETE da Sabesp de Barueri

• Dados Técnicos:
–Quantidade deEsgoto Tratado = 7,0 m3/s –Produção Média de Biogás = 24.000 m3/dia –Consumo de Energia Elétrica = 10 MWh/mês

Tecnologia Empregada

Secador por Refrigeração 1 Secador por Refrigeração 2 Válvulas Esfera 5 e 6 Filtro Coalescente 3
Medidor de Vazão

Válvula Esfera 2
Filtro de Carvão Ativado

Compressor de Palhetas Válvulas Esfera 3 e 4
Separador de Líquido com Dreno

Filtro Coalescente 1Sensor de Temperatura 1

Plug Reserva 3 Plug Reserva 2 Filtro Coalescente 2

Saída do Gás de Exaustão

Sensor de Pressão 1

Sensor de Pressão 2 Sensor de Temperatura 2

Filtro de Gás Plug Reserva 4e5 Válvula Reguladora de Pressão Sensor de Pressão 3 Sensor de Temperatura 3

Plug Reserva 1

Microturbina Capstone

Manômetro

Tubulação de Aço Inox Rígida
Válvula Esfera 1Tubulação de Aço Inox Flexível

Grupo Gerador (Motor Ciclo Otto)

GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DO BIOGÁS PROVENIENTE DO TRATAMENTO DE ESGOTO DO CONJUNTO RESIDENCIAL DA USP

PROJETO PUREFA – PROGRAMA DE USO RACIONAL DE ENERGIA E FONTES ALTERNATIVAS

Tratamento do Esgoto do CRUSP
• Dados Técnicos:
– Quantidade de Esgoto Tratado = 3,0 m3/h – Volume Útil do Biodigestor = 25 m3 – Tempode Retenção Hidráulica (TRH) = 8 h – Produção Média de Biogás = 4 m3/dia

Sistema de Pré-Tratamento

Sistema de pré-tratamento do efluente

Biodigestor modelo RAFA: Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente

Equipamentos

Secção de saída do biogás

Biodigestor modelo RAFA: Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente

Selo hidráulico

Equipamentos

Sistema de purificação Biodigestor modeloRAFA: Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente

Equipamentos
2º compartimento: • limalha de ferro para retirada de H2S

1º compartimento: • peneira molecular para retirada de umidade e H2S; • sílica gel: utilizada como indicador

Sistema de purificação

Equipamentos
Gasômetro: armazenador de biogás

Grupo gerador e Painel de teste

Obtenção do Biogás

RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS...
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