Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-04Bitstream added on 2014-06-13T18:53:27Z : No. of bitstreams: 1 brito_ap_me_bauru.pdf: 812773 bytes, checksum: 4bbe78996d9465fa29a1fe1678dab01f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho tratou de incineração dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) para fins de geração de energia e como meio de dispor adequadamente dos resíduos sólidos gerados na região de Bauru. Nesse contexto propõe-se a formação de um consórcio intermunicipal como mecanismo para a criação de uma usina de incineração com sistema de cogeração de energia. Para o estudo de viabilidade econômica da implantação e instalação de Usina incineradora com sistema de aproveitamento energético, faz-se uma análise financeira baseada no Fluxo de Caixa. Para tal estudo, consideram-se as receitas provenientes do tratamento do lixo, da venda de energia elétrica dos créditos de carbono gerados. Foram realizadas simulações sobre os custos de capital para a construção e manutenção do incinerador regional, adotaram-se os seguintes métodos de análise: Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Payback e o Benefício/Custo. Os resultados demonstraram que a rentabilidade do projeto depende fortemente dos preços da energia elétrica práticados pelo mercado e dos preços para a disposição do lixo em aterros. Observa-se que o projeto será uma opção atraente considerando a necessidade de espaços cada vez maiores para deposição dos RSU, e que existe uma significativa tendência de que os preços para deposição em aterros sanitários tornem-se elevado. Este fato justifica o investimento no tratamento térmico, visto que o projeto contempla a disposição dos resíduos de forma sustentável tratando a gestão e manejo como uma solução aceitável ao meio ambiente / This work deals with the incineration of municipal solid waste (MSW) of energy generation purposes and as a means to dispose properly of solid waste generated in the region of Bauru, In this context was proposing the formation of an inter-municipal consorptium as a mechanism for the creation of and incineration plan with a system of co-generation of energy. For economic feasibiblity study of the implementation and installation of plant incinerator with energy recovery system, it is a financial analysis based on Cash Flow. For this study, was considering the revenue from waste treatment, the sale of electricity and carbon credits generated. Simulations were performed on the capital costs for the construction and maintenance of regional incinerator adopted the following methods of analysis. Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Payback and Benefit/Cost. The results showed that the profitability of the project depends heavily on the price of eletricity charged by the market and price for waste disposal in landfills. It is observed that the projects will be and attractive option considering the need forever larger space for disposal of MSW, and that there is a significant trend that prices for disposal in landfills become high. This justifies the investments in heat treatment, since the design involves the disposal of waste in a sustainable manner by treating the management and handling an acceptable solution to the environment

Orientador: Celso Luiz da Silva / Banca: Santiago Del Rio Oliveira / Banca: Antonio Moreira dos Santos / Resumo: O presente trabalho tratou de incineração dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) para fins de geração de energia e como meio de dispor adequadamente dos resíduos sólidos gerados na região de Bauru. Nesse contexto propõe-se a formação de um consórcio intermunicipal como mecanismo para a criação de uma usina de incineração com sistema de cogeração de energia. Para o estudo de viabilidade econômica da implantação e instalação de Usina incineradora com sistema de aproveitamento energético, faz-se uma análise financeira baseada no Fluxo de Caixa. Para tal estudo, consideram-se as receitas provenientes do tratamento do lixo, da venda de energia elétrica dos créditos de carbono gerados. Foram realizadas simulações sobre os custos de capital para a construção e manutenção do incinerador regional, adotaram-se os seguintes métodos de análise: Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Payback e o Benefício/Custo. Os resultados demonstraram que a rentabilidade do projeto depende fortemente dos preços da energia elétrica práticados pelo mercado e dos preços para a disposição do lixo em aterros. Observa-se que o projeto será uma opção atraente considerando a necessidade de espaços cada vez maiores para deposição dos RSU, e que existe uma significativa tendência de que os preços para deposição em aterros sanitários tornem-se elevado. Este fato justifica o investimento no tratamento térmico, visto que o projeto contempla a disposição dos resíduos de forma sustentável tratando a gestão e manejo como uma solução aceitável ao meio ambiente / Abstract: This work deals with the incineration of municipal solid waste (MSW) of energy generation purposes and as a means to dispose properly of solid waste generated in the region of Bauru, In this context was proposing the formation of an inter-municipal consorptium as a mechanism for the creation of and incineration plan with a system of co-generation of energy. For economic feasibiblity study of the implementation and installation of plant incinerator with energy recovery system, it is a financial analysis based on Cash Flow. For this study, was considering the revenue from waste treatment, the sale of electricity and carbon credits generated. Simulations were performed on the capital costs for the construction and maintenance of regional incinerator adopted the following methods of analysis. Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Payback and Benefit/Cost. The results showed that the profitability of the project depends heavily on the price of eletricity charged by the market and price for waste disposal in landfills. It is observed that the projects will be and attractive option considering the need forever larger space for disposal of MSW, and that there is a significant trend that prices for disposal in landfills become high. This justifies the investments in heat treatment, since the design involves the disposal of waste in a sustainable manner by treating the management and handling an acceptable solution to the environment / Mestre

Orientador: José Antonio Perrella Balestieri / Coorientador: Luiz Roberto Carrocci / Banca: Alex Mendonça Bimbato / Banca: Valesca Alves Corrêa / Resumo: Uma das formas de reduzir os custos de produção de uma unidade de sulfatação é diminuir o consumo de utilidades, principalmente energia elétrica e vapor. Como as plantas de sulfatação liberam energia térmica durante o processo de produção dos tensoativos sulfatados, tornou-se interessante pensar em utilizar esta energia de forma racional, o que pode representar uma oportunidade para aumentar a eficiência energética. O presente trabalho tem como objetivo efetuar um estudo em uma planta real de sulfatação para propor alternativas de reaproveitamento da energia térmica disponível, proveniente dos processos da fabrica. Para definir as formas de utilização desta energia térmica, primeiro foi realizada uma auditoria energética na unidade de sulfatação em cada setor da planta. Após isto, foram apresentadas as propostas de utilização desta energia, denominadas de A, B e C, dentro de um complexo industrial. A proposta A irá consumir a energia térmica da corrente de ar/SO2 que sai do forno para gerar vapor, além de utilizar a energia das correntes de ar quente dos trocadores de calor para aquecer a água de alimentação da caldeira. A proposta B irá utilizar a energia térmica das correntes de ar quente para complementar o consumo energético em um sistema de secagem por pulverização. Já a proposta C pretende usar a energia térmica para aquecer tambores metálicos em uma estufa. A auditoria energética revelou que são consumidos 103,6 kW de energia térmica nos setores de armazenamento de enxofre e secagem da sílica, sendo descartado para atmosfera 730 kW nas correntes de ar quente, e retirados 131 kW para resfriar a corrente de ácido da torre de sulfúrico. Com as propostas, é possível aproveitar até 100% da energia térmica disponível na planta de sulfatação, aumentando em até 87% a eficiência ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: One way to reduce production costs of a sulfation unit is to decrease the consumption of utilities, especially electricity and steam. As the sulfation plants release thermal energy during the production process of sulfated surfactants, it becomes interesting to think about using this energy in a rational way, which may represent an opportunity to increase the energetic efficiency. This paper has the objective to make a study in a real plant sulfation to propose alternatives reuse of thermal energy available in the processes of the fabric. To define ways to use this thermal energy, an energy audit was firstly fulfilled in sulfation unit to quantify the thermal energy present in every sector of the plant. In the sequence, proposals have been presented for using this energy, called A, B and C, within an industrial complex. The proposal A consumes the thermal energy of the air stream/SO2 exiting the furnace to generate steam, using the energy of the hot air flows from heat exchangers to heat the feed water of the steam boiler. The proposal B uses the thermal energy of the hot air currents to complement the energy consumption in a spray drying system. Proposal C is presented to use the thermal energy to heat metal drums in a hothouse. The energy audit showed that 103,6 kW of thermal energy are consumed in the drying of silica and sulfur storage sectors, but 730 kW are discharged to atmosphere in the hot air currents, and 131 kW are withdraw to cool the acid chain sulfuric tower. With the proposals, it is possible to use 100% of the thermal energy available in the sulfation plant, increasing the thermal efficiency of spray drying processes until 87%, providing until 98% of the thermal energy to heat the liquid sulfur after reception and promote heating drums in an oven. In this way, a reduction in the consumption of fuels used to generate ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

[pt] A disposição final de resíduos sólidos urbanos, em aterros ou lixões, é um problema das grandes cidades. A utilização do lixo urbano em processos de tratamento térmico com recuperação energética vem ao encontro da busca de fontes alternativas, preferencialmente as renováveis, para a geração de energia. Assim, usinas de incineração com reaproveitamento de energia vêm sendo apresentadas como uma solução tanto para o destino do lixo quanto para a diversificação da matriz energética. Além disso, a prática da incineração proporciona máxima redução da massa e volume e inertização do lixo, estando o aproveitamento energético de resíduos (Waste-to-Energy) dentre as alternativas mais coerentes para a gestão de resíduos sólidos municipais. No Brasil, práticas como esta ainda são incipientes, porém apresentam grande potencial de estudo para aplicações nos centros urbanos em um futuro próximo. O presente trabalho apresenta uma proposta de uma usina lixo-energia, aplicável ao município do Rio de Janeiro, baseada na planta de Zabalgarbi/Bilbao (Espanha), que funciona em ciclo combinado a gás natural e incinera resíduos, aproveitando seu conteúdo energético para produzir eletricidade. Uma análise energética e exergética é realizada juntamente com uma estimativa do custo de geração de eletricidade, influenciada por um indicador de ecoeficiência que leva em consideração as emissões atmosféricas. Como conclusão, mostra-se a capacidade do sistema proposto em destinar os resíduos sólidos urbanos e atender a demanda elétrica do município do Rio de Janeiro/Brasil a um custo competitivo. / [en] The final disposal of municipal solid waste in landfills or dumps is a regular problem to the big cities. The use of municipal waste in processes of thermal treatment with energy recovery meets the search for alternative and renewable sources of energy production. Thus, energy recovery incineration facilities are being presented as a solution to both the waste disposal problem and the growing energy demand in the cities. Additionally, incineration provides the maximum reduction of mass, volume and dangerousness of the waste and the waste-to-energy practice stands out among the most coherent alternatives for municipal solid waste management in the world. In Brazil, however, it is still incipient and therefore presents a great potential for feasibility and application studies in the urban centers. This work presents a proposal of a waste-to-energy facility that could operate in the city of Rio de Janeiro (Brazil), based on the Zabalgarbi/Bilbao (Spain) plant, which operates in combined cycle fueled by natural gas and urban solid waste and generates electrical power. It is performed an energetic and exergetic analysis along with a cost estimate influenced by an eco-efficiency indicator that takes into account the air pollution emissions. The conclusion shows the capacity of the proposed facility to treat the municipal solid waste of Rio de Janeiro (Brazil) and supply its electricity demand with a competitive cost.

[pt] Apesar dos avanços verificados nos últimos anos, o aproveitamento energético do biogás no Brasil ainda não é uma prática consolidada no tratamento de esgotos. Em estações de tratamento de esgotos (ETEs) com processos anaeróbios, o biogás se mostra como um produto estratégico econômico, social e ambientalmente, em muitos países do mundo, em especial na Alemanha. O projeto de cooperação técnica Brasil-Alemanha – PROBIOGÁS – foi o propulsor da discussão do biogás no saneamento no país. O presente trabalho retrata as principais ações e impactos do PROBIOGÁS no setor de tratamento de esgotos brasileiro e propõe uma continuidade às ações desenvolvidas por meio de instituições chave. Além disso, são levantados os desafios e perspectivas do biogás no setor, usando como base o histórico na Alemanha. No âmbito do PROBIOGÁS, os resultados foram bastante exitosos e consolidam as bases para o avanço do tema no Brasil. Como legados do projeto, desenvolveram-se diversas referências técnicas nacionais, promoveu-se a integração de diversos atores chave, fomentou-se a pesquisa aplicada e foram desenvolvidas capacidades de mil e oitocentas pessoas. Apesar disso, ainda se faz necessário que todo o conhecimento produzido seja replicado para as diversas realidades no país. Além disso, os principais desafios passam pela fragilidade da estratégia de gestão, pouca integração entre o desenvolvimento científico e sua aplicação, e necessidade de desenvolvimento de capacidades. Por fim, fica claro que, para o desenvolvimento de projetos de biogás de ETEs bem-sucedidos torna-se indispensável a incorporação do conceito de ETE Indústria. / [en] The current context of sewage treatment in Brazil is critical: only 40 percent of all generated wastewater is treated (ANA, 2015). Therefore, the expansion of the provision of sewage treatment services must take place within a scenario of investment difficulties, more stringent quality standards, higher energy and sludge operation costs and sewer rates that do not reflect real costs. Given that the provision of this service is not compromised and to move forward effectively on this issue, a change in management and paradigm breakdown must be done by establishing the concept of Industrial waste water treatment plant (WWTP). This concept envisions the WWTP as a closed loop, which receives an effluent for treatment and that through the efficiency of its processes delivers a treated effluent, seeking to optimize costs, recover and value the by-products and promote public health, based on a sustainable servicing of the institutional, social, environmental and economic dimensions. One of the potential by-products of sewage treatment is the biogas. This is because the UASB reactors for the treatment of domestic sewage is consolidated in the country (VAN HAANDEL et al., 2006; CHERNICHARO et al., 2015), considering the WWTP in operation, in different sizes and in the projects contemplated by the Growth Acceleration Program (PAC, in Portuguese). Chernicharo (2017) counted 908 anaerobic reactors that serve about 23 million inhabitants and routinely produce biogas. Considering the diagnosis of WWTPs carried out by the Agência Nacional de Águas - (2016), a Brazilian water agency, it shows that more than a third of the plants use anaerobic reactors. By transforming biogas from a by-product of the treatment process into a renewable energy source, WWTP also promotes a new level of service delivery, generating distributed energy that provides an improvement in the management of its energy and in the treatment processes. From the point of view of service provision, biogas plays a strategic role because it acts as a fuel to promote a sustainable service from a social, environmental and economic perspectives.