Potencial energético do biogás de estação de tratamento e esgoto: avaliação...

O biogás gerado em estações de tratamento de esgoto (ETE) atualmente é queimado antes de atingir o ambiente, desprezando seu potencial energético para gerar eletricidade. O objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade econômica da instalação de geração de energia fornecida pelo biogás gerado em estações de tratamento de esgoto com sistemas de reator UASB e biodigestor adicionado ao sistema de lodos ativados. Para a comparação, adotou-se ETEs com vazão afluente equivalente à contribuição de 100.000 habitantes. Para aproximar à aplicação, desenvolveu-se estudos de caso para cada tipo de tratamento, utilizando dados reais das ETEs de São Carlos/SP e Franca/SP. A análise de viabilidade econômica de payback para UASB e lodos ativados resultou em 4,7 meses e 6,0 meses, respectivamente. O Valor Presente Líquido (VPL) para 20 anos indicou retorno de R$ 5.473.145,28 para UASB e R$ 4.188.236,63 para lodos ativados. Concluiu-se que o UASB apresenta maior geração de biogás total cuja conversão em eletricidade tem tempo de retorno de investimento menor que o de lodos ativados. Além disso, os cenários de estações reais mostraram que os valores teóricos de carga orgânica utilizados – DBO de 300 mg/L para UASB - foram superiores aos reais; DBO de 167 mg/L em São Carlos; indicando que a caracterização do esgoto, afluente ao sistema de tratamento objeto de estudo, deve ser avaliada, cuidadosamente, em cada situação.

Título em Inglês

Energy potential of sewage treatment plant biogas: evaluation of technical and economic perspectives

Palavras-chave em Inglês

Wastewater treatment
Anaerobic digestion
Energy use
Economic viability

Resumo em Inglês

The biogas generated in sewage treatment plants is currently burned before reaching the environment, neglecting its energy potential to produce electricity. The objective of this work was to analyze the economic viability of the power generation facility provided by sewage treatment plants biogas with UASB reactor system and biodigester combined with activated sludge system. In order to compare, it was considered treatment plants with an affluent flow equivalent to the contribution of 100,000 habitants. Aiming to approximate the results of reality, a case study was developed for each type of treatment, using real data of sewage characteristics from cities of São Carlos (SP) and Franca (SP). Payback results of UASB and activated sludge showed the need of 5.1 months and 6.5 months, respectively. The Net Present Value (NPV) for 20 years indicated a return of R$ 5,445,117.69 to UASB and R$ 4,160,209.04 for activated sludge. It was concluded the UASB presents a larger generation of total biogas that requires a smaller return of investment time than the activated sludge one. In addition, the actual station scenarios demonstrate that the values of organic load meters used - BOD of 300 mg/L for UASB - were higher than real; BOD of 167 mg/L in São Carlos; indicating that the characterization of the sewer, affluent to the treatment system under study, should be evaluated for each situation.

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Data de Publicação

2018-02-21

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