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PROJETOS
Apresentamos a viabilidade técnica de geração de energia elétrica a partir de grupos geradores acionados por motores a combustão interna, alimentados por gases (gasogênio) provenientes da queima anaeróbia de lixo doméstico e demais resíduos sólidos urbanos.
A queima anaeróbia do lixo ocorre após sua desidratação dentro do forno com temperatura controlada (800 °C). Na ausência de oxigênio está assegurada a não produção de dioxinas nos gases que após lavados e homogeneizados serão pressurizados com auxílio de compressores de alta pressão (200BAR) e usados como combustível nos motores (combustão interna) dos grupos geradores elétricos.

Os motores equipados com catalisadores em seus escapamentos garantem após a combustão a emissão limpa para a atmosfera.
A contribuição da energia solar térmica serve como economia do sistema e incremento do MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo), pois na ausência do Sol, o forno é aquecido pela própria eletricidade gerada na usina.
A massa do lixo orgânico, natural ou sintética é transformada em gases restando apenas 8,5% de cinzas, metais e vidros, coletados em caçambas e dispostos em aterros sanitários licenciados.
FUTURO

A composição química dos gases gerados pela queima anaeróbia, assegura uma sustentabilidade ambiental ainda melhor, para um futuro próximo, com a chegada da era do hidrogênio, podendo a usina além de gerar eletricidade (fazendo o uso de célula à combustível) fabricar o combustível hidrogênio para o abastecimento dos veículos de emissão zero.

Objetivo: Tratar o lixo doméstico com responsabilidade ambiental e aproveitamento energético.
TÉCNICAS ATUAIS DE DISPOSIÇÃO FINAL E TRATAMENTO DE LIXO

Aterro Sanitário

- Grandes áreas
- Geração elétrica limitada pela pequena quantidade de biogás gerada no aterro
- Obrigatoriedade de promover a queima do biogás
- Vida do aterro limitada
- Impermeabilização eficiente, afim de evitar contaminação de mananciais de água ou solo
- Tratamento do chorume
- Recobrimento diário com solo, usando máquinas pesadas
- Para o lixo hospitalar há necessidade de desinfecção prévia (microondas)
Termoelétrica Gasogênica

- Pequena área física
- Grande capacidade de geração de energia elétrica por tonelada de lixo.
- Aproveitamento da energia solar por economia e incremento ao M.D.L.
- Pouco consumo de água
- Automatização total
- Capacidade de tratamento do lixo doméstico, lodo de E.T.E., produto de roçada e poda de árvore.
- Compatibilidade com o futuro (era do hidrogênio)
- Na emissão limpa - podendo ser considerada emissão zero, se o gás carbônico emitido pelos motores for compensado pelo crédito de carbono gerado com o M.D.L. da estação de tratamento de esgoto da cidade e aterros desativados.
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Projeto 08
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Projeto 06
Projeto 05
Projeto 04
Projeto 03
Projeto 02
Projeto 01
Usina Gasogênica
Usina Gasogênica de Lixo - 500T/Dia - 30 MW
INTRODUÇÃO
Este trabalho apresenta uma solução ecologicamente correta para a Destinação Final de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), eliminando-se a necessidade de aterros sanitários gigantescos, lixões e valas, através da incineração anaeróbica produzida por pirólise e obtendo-se uma fonte alternativa de energia pela produção de gás síntese, também conhecido como gasogênio, utilizado na geração de energia elétrica.
Nele é apresentado todo o conceito do processo de incineração e do gás produzido, bem como realizada a caracterização do lixo com a utilização de ferramentas estatísticas para obtenção de dados.

OBJETIVO
Estabelecer parâmetros e apresentar dados que possam demonstrar a viabilidade técnica e econômico-financeira do processo, em atendimento às diretrizes nacionais dos Planos de Saneamento, às leis ambientais e ao Protocolo de Kiotto com a diminuição da emissão de gases de Efeito Estufa, atendendo também os padrões de emissão permitidos pelo CONAMA e pelos órgãos de proteção do Meio Ambiente.
Caracterizar o processo como Usina de Reaproveitamento Energético (URE) conforme estabelecido na recente legislação dos Resíduos Sólidos Urbanos.

MATERIAL E MÉTODOS

O material utilizado foi obtido através de coleta de Resíduos Sólidos Urbanos realizada por estudantes da UNIFAL na cidade de Poços de Caldas. Em cada uma das residências amostradas foi coletado cerca de 2 Kg de RSU a fim de obter sua composição com a identificação dos seguintes elementos: matéria orgânica, papel e papelão, plásticos, vidros, metais ferrosos e não ferrosos, borrachas, couros, trapos e materiais inertes. Essa caracterização é importante porque está relacionada com as propriedades do gás produzido e seu controle deve ser previamente estabelecido, visando sua utilização industrial.
No processo da pirólise, a biomassa (lixo previamente triturado, preparado e selecionado) é posta no reator pirolítico e aquecida a temperatura de 400 a 1600?C. Como resultado da alta temperatura a matéria orgânica se decompõe, ou é pirolisada, formando radicais livres e hidrocarbonetos saturados. Essas moléculas e radicais livres formados produzem reações de isomerização, condensação, polimerização, etc, formando subproduto de carbono de cadeia reduzida com potencial energético.
De maneira geral no reator pirolítico as macromoléculas são decompostas em moléculas menores e mais leves que servirão como combustíveis, que podem ainda, por sua vez, reagirem entre si dando origem a novos produtos por reações secundárias. O número de reações que ocorrem dentro do reator no processo de pirólise é impossível de prever e equacionar em relações de modelos cinético, pois são reações simultâneas com reagentes diferentes e que podem reagir mais de uma vez como visto anteriormente. [1]

Diversos estudos apontam a pirólise como um dos meios mais eficientes para o tratamento de lixo. Em 1970, W. Sanner concluiu que através dela pode-se extrair diversos subprodutos do lixo. Em uma tonelada é possível extrair cerca de onze quilos de sulfato de amônia, 12 litros de alcatrão, 9,5 litros de óleo, entre outros. Constitui-se em uma opção ecologicamente correta, além de possibilitar uma diminuição considerável do número, e do tamanho, de aterros sanitários. [2]
O gás de síntese (ou gasogênio) é um combustível químico que constitui-se predominantemente de hidrogênio (50 a 60% do peso). O restante é formado por monóxido de carbono (CO). Utiliza-se como matéria-prima materiais geralmente ricos em carbono, como carvão, madeira, ou outros tipos de biomassa. Sua produção ocorre desde a década de 1920. Primeiramente, surgiu na França e depois se popularizou no mundo na época da II Guerra devido à escassez de outros combustíveis.
O potencial energético do gás de síntese é elevado. Seu conteúdo entálpico varia de 1,3 a 4,9 Kcal por litro de gás. Sua produção representa vantagens econômicas e ambientais [3].

A queima anaeróbica do lixo ocorre após a sua desidratação dentro do reator, com a temperatura controlada. Com a ausência de oxigênio, está assegurada a não produção de dioxinas e furanos no gás. Depois de lavado e homogeneizado, o mesmo é pressurizado no gasômetro e direcionado para a alimentação de um Grupo de Motor-Gerador que produzirá energia elétrica para o aquecimento do próprio reator e também para consumo industrial.
A massa do resíduo orgânico, natural ou sintética, é transformada em gás, restando na saída do reator apenas 3% de cinzas, metais e vidros, que serão coletados em caçambas e poderão retornar ao processo industrial através da reciclagem, ou re-utilizados na construção civil.

Principais vantagens do processo:
1 ? Ocupa pequena área física em comparação com os Aterros Sanitários.
2 ? Apresenta pouco consumo de água: não produz vapor para gerar eletricidade;
3 ? Automatização total;
4 ? Capacidade para processamento de todo Resíduo Sólido Urbano (resíduos domésticos; restos de varrição, de roçadas de terrenos e de podas de árvores; resíduos de serviços de saúde já inertizados, lodos de E.T.E., etc);
5 ? Apresenta compatibilidade com o futuro, pois precede a era do hidrogênio.
6 ? Emissão limpa, dentro dos padrões de emissão CINAMA e SMA 079.
7 Possibilidade de converter o gasogênio em hidrogênio e metanol.

RESULTADOS OBTIDOS OU ESPERADOS

A análise estequiométrica do processo indica que é possível produzir gás síntese em quantidade suficiente para alimentar todo o processo e aproveitar o gás excedente para gerar energia elétrica.
O projeto elaborado para uma cidade de 600 mil habitantes, prevê que a destinação de RSU através do processo apresentado, além de resolver o problema do lixo urbano com responsabilidade ambiental, pode produzir Energia Elétrica auferindo receitas satisfatórias.
Além disso, outras receitas poderão ser agregadas ao processo, pois a Disposição Final dos Resíduos Sólidos Urbanos em Aterros Sanitários tem custado, atualmente, ao erário público municipal, em torno de R$ 60,00 por tonelada, mais o custo do transbordo e do transporte, ultrapassando R$ 120,00 por tonelada de RSU enterrado.
E ainda, dependendo da forma como será fornecida a energia térmica ao processo (solar, eólica, elétrica), é possível obter Créditos de Carbono devido à utilização de energias limpas e diminuição das emissões de gases de efeito estufa.

CONCLUSÃO

Devido aos custos atualmente envolvidos com a Construção, Manutenção e Operação dos Aterros Sanitários, além da Degradação Ambiental Natural da própria área, o processo apresentado é perfeitamente viável do ponto de vista técnico e econômico-financeiro, mesmo que o gás síntese produzido seja apenas queimado ?in flare? em vez de utilizá-lo para a produção de energia elétrica.

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