O presente trabalho avaliou a geração de biogás em um reator de duas fases, operado em bateladas sequencias, com resíduos coletados no CEAGESP de São Paulo-SP. O reator com volume efetivo de 10,7 L, era composto por um biofiltro anaeróbio em sua parte inferior, seguido por um separador de gases e posteriormente por um depósito de resíduos a digerir na parte superior. O inóculo era proveniente do fundo de uma lagoa de lixiviados do aterro de São Carlos-SP. O experimento foi conduzido em temperatura controlada em 30 ± 2 ºC nas Etapas 1, 2 e 3. A Etapa 1 consistiu na ativação e adaptação da biomassa, utilizando-se etanol e posteriormente resíduo orgânico do CEAGESP. A Etapa 2 consistiu na operação anaeróbia do sistema com resíduo do CEAGESP com lodo já adaptado. Na Etapa 3, verificou-se o efeito da aeração no compartimento de resíduos. Na Etapa 4, avaliou-se a influência da temperatura na digestão anaeróbia e com isto foi possível a obtenção do coeficiente de Arrhenius. Na Etapa 5, comparou-se o sistema de duas fases com um segundo reator anaeróbio, com configuração parecida com a convencional. Os resultados obtidos de todas as etapas na geração de biogás no reator de duas fases foram de 0,44; 0,44; 0,47 m3 /Kg SV e as eficiências de remoção de Sólidos Voláteis foram de 82,1%; 84,5% e 84,8% nas Etapa 1, 2 e 3, respetivamente, com um tempo de ração de 14 d nas três etapas. As concentrações de metano foram de 68,4; 67,1 e 66,6%, respectivamente. Na Etapa 4, os resultados da geração de biogás foram de 0,36; 0,38; 0,41; 0,41 m3 biogás/Kg SV nas temperaturas 25,6 ºC; 28,9 ºC; 34,0 ºC e 38,1 ºC, respetivamente. Denotando que a temperatura é um fator importante na geração de biogás em digestão anaeróbia. No reator convencional, a geração de biogás foi de 0,32 m3 biogás/Kg SV. / The present work evaluated the biogas generation in a two-phase reactor, operated in batch sequences, with residues collected at CEAGESP in São Paulo-SP. The reactor with an effective volume of 10.7 L was composed of an anaerobic biofilter in its lower part, followed by a gas separator and later by a deposit of waste to digest in the upper part. The inoculum was from the bottom of a leachate pond in the São Carlos-SP landfill. The experiment was conducted at a temperature of 30 ± 2 º C in Steps 1, 2 and 3. Step 1, consisted of the activation and adaptation of the biomass using ethanol and then organic waste from CEAGESP. Step 2, consisted of the anaerobic operation of the system with residue of the CEAGESP with already adapted sludge. In Step 3, the effect of aeration on the waste compartment was verified. In Step 4, the influence of temperature on the anaerobic digestion was evaluated and with this it was possible to obtain the Arrhenius coefficient. In Step 5, the two-phase system was compared with a second anaerobic reactor, with the same configuration as conventional. The results of all stages in the biogas generation in the two-phase reactor were 0.44; 0.44; 0.47 m3 / Kg SV and the removal efficiencies of Volatile Solids were 82.1%; 84.5% and 84.8% in Step 1, 2 and 3 respectively; and a feed time were of 14 d in the three steps. Consequently, the percentage of methane was 68.4; 67.1 and 66.6%. In stage 4 the results in the biogas generation were 0.36; 0.38; 0.41; 0.41 m3 biogas / Kg SV at temperatures 25.6 ° C; 28.9 ° C; 34.0 ° C and 38.1 ° C respectively. In the conventional reactor the biogas generation was 0.32 m3 biogas / Kg SV.

O presente trabalho avaliou a geração de biogás em um reator de duas fases, operado em bateladas sequencias, com resíduos coletados no CEAGESP de São Paulo-SP. O reator com volume efetivo de 10,7 L, era composto por um biofiltro anaeróbio em sua parte inferior, seguido por um separador de gases e posteriormente por um depósito de resíduos a digerir na parte superior. O inóculo era proveniente do fundo de uma lagoa de lixiviados do aterro de São Carlos-SP. O experimento foi conduzido em temperatura controlada em 30 ± 2 ºC nas Etapas 1, 2 e 3. A Etapa 1 consistiu na ativação e adaptação da biomassa, utilizando-se etanol e posteriormente resíduo orgânico do CEAGESP. A Etapa 2 consistiu na operação anaeróbia do sistema com resíduo do CEAGESP com lodo já adaptado. Na Etapa 3, verificou-se o efeito da aeração no compartimento de resíduos. Na Etapa 4, avaliou-se a influência da temperatura na digestão anaeróbia e com isto foi possível a obtenção do coeficiente de Arrhenius. Na Etapa 5, comparou-se o sistema de duas fases com um segundo reator anaeróbio, com configuração parecida com a convencional. Os resultados obtidos de todas as etapas na geração de biogás no reator de duas fases foram de 0,44; 0,44; 0,47 m3 /Kg SV e as eficiências de remoção de Sólidos Voláteis foram de 82,1%; 84,5% e 84,8% nas Etapa 1, 2 e 3, respetivamente, com um tempo de ração de 14 d nas três etapas. As concentrações de metano foram de 68,4; 67,1 e 66,6%, respectivamente. Na Etapa 4, os resultados da geração de biogás foram de 0,36; 0,38; 0,41; 0,41 m3 biogás/Kg SV nas temperaturas 25,6 ºC; 28,9 ºC; 34,0 ºC e 38,1 ºC, respetivamente. Denotando que a temperatura é um fator importante na geração de biogás em digestão anaeróbia. No reator convencional, a geração de biogás foi de 0,32 m3 biogás/Kg SV. / The present work evaluated the biogas generation in a two-phase reactor, operated in batch sequences, with residues collected at CEAGESP in São Paulo-SP. The reactor with an effective volume of 10.7 L was composed of an anaerobic biofilter in its lower part, followed by a gas separator and later by a deposit of waste to digest in the upper part. The inoculum was from the bottom of a leachate pond in the São Carlos-SP landfill. The experiment was conducted at a temperature of 30 ± 2 º C in Steps 1, 2 and 3. Step 1, consisted of the activation and adaptation of the biomass using ethanol and then organic waste from CEAGESP. Step 2, consisted of the anaerobic operation of the system with residue of the CEAGESP with already adapted sludge. In Step 3, the effect of aeration on the waste compartment was verified. In Step 4, the influence of temperature on the anaerobic digestion was evaluated and with this it was possible to obtain the Arrhenius coefficient. In Step 5, the two-phase system was compared with a second anaerobic reactor, with the same configuration as conventional. The results of all stages in the biogas generation in the two-phase reactor were 0.44; 0.44; 0.47 m3 / Kg SV and the removal efficiencies of Volatile Solids were 82.1%; 84.5% and 84.8% in Step 1, 2 and 3 respectively; and a feed time were of 14 d in the three steps. Consequently, the percentage of methane was 68.4; 67.1 and 66.6%. In stage 4 the results in the biogas generation were 0.36; 0.38; 0.41; 0.41 m3 biogas / Kg SV at temperatures 25.6 ° C; 28.9 ° C; 34.0 ° C and 38.1 ° C respectively. In the conventional reactor the biogas generation was 0.32 m3 biogas / Kg SV.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2447_1.pdf: 3203063 bytes, checksum: b67fb85835fdc5fac804634605ec78e7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A pesquisa apresenta a análise de viabilidade econômico-financeira do aproveitamento energético do biogás gerado na célula experimental construída no Aterro Controlado da Muribeca - PE. A metodologia aplicada baseia-se na análise dos investimentos necessários para implantação e operação do empreendimento, na qual se faz necessário a obtenção de dados referentes ao potencial de geração de metano e capacidade de geração de energia elétrica, para formação do fluxo de caixa e determinação de índices econômicos do projeto, considerando a obtenção de receitas advindas da venda da energia elétrica gerada e comercialização dos créditos de carbono. Foram criados três cenários para simulação da viabilidade do projeto, considerando o valor pessimista, atual e otimista para venda de créditos de carbono. Apesar de possuir dimensões reduzidas e apresentar uma curva de produção de metano atípica de projetos de aproveitamento do biogás, a célula experimental detém potencial de geração de energia capaz de suprir a demanda do Aterro Controlado da Muribeca. As emissões reduzidas referentes ao período de 10 anos analisado no projeto são de aproximadamente 9 mil toneladas de CO2 equivalente, que contribui para minimização dos impactos da emissão de metano na atmosfera e, ainda podem gerar receitas ao operador do aterro se comercializadas no mercado de créditos de carbono. A partir dos índices econômicos obtidos, pode-se concluir que, para o período de 10 anos de análise, o projeto apresenta viabilidade econômico-financeira, com Valor Presente Líquido (VPL) variando de R$ 67.000,00 a R$ 305.000,00 e Taxa Interna de Retorno (TIR) entre 16 e 53%. Tais resultados colaboram para diminuição das incertezas sobre a viabilidade de projetos de aproveitamento energético em aterros de pequeno e médio porte no Brasil, bem como a questão da sustentabilidade econômica do setor

Tese de Mestrado Integrado. Engenharia do Ambiente. Área de Especialização de Gestão. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Contém anexos / Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente (Ramo De Gestão e Tratamento de Resíduos Industriais), na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Professor Paulo Monteiro

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia da Universidade do Porto (Ramo de Gestão e Tratamento de Resíduos Industriais), sob a orientação das Professoras Doutoras Lúcia Santos e Armanda Alves

Made available in DSpace on 2016-04-20T12:33:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 54.pdf: 3089234 bytes, checksum: cb2d02f24ad03093a17f993e90e1b442 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015 / A degradação ambiental decorrente do descarte inadequado de resíduos sólidos tem aumentado com o desenvolvimento tecnológico. Os resíduos sólidos podem conter substâncias químicas com características tóxicas, dentre elas os metais pesados presentes em materiais provenientes de diversas atividades. Estas substâncias químicas podem poluir e contaminar o solo, pela migração do chorume gerado em aterros que foram conduzidos sem técnica adequada para o destino final, o que pode ocasionar um risco à saúde pública e o meio ambiente. A deposição de resíduos sólidos urbanos está entre as atividades que contribuem para o surgimento de áreas contaminadas e apresenta algumas especificidades para a sua recuperação. Esta pesquisa objetivou analisar o monitoramento ambiental do solo que foi realizado no aterro encerrado no município de Seropédica. O presente trabalho consiste em determinar no solo os teores dos parâmetros: pH, alumínio, manganês, zinco, cádmio e chumbo, a partir de análise química, que servirá como indicativo do nível de contaminação deste solo e identificar as tecnologias de remediação de solos contaminados por metais pesados, que poderiam ser utilizadas. O estudo dos conceitos e dos aspectos relacionados ao tema proposto permitiu uma melhor compreensão e conhecimento do monitoramento ambiental do solo. Para a realização da análise do solo foram coletadas vinte e uma amostras na área do entorno do aterro encerrado de Seropédica. Os resultados mostraram teores de alumínio e chumbo baixos, pH alcalino moderado e teores de manganês dentro da normalidade. / Foi verificado que a área está contaminada pelos metais pesados zinco e cádmio. Dessa forma, os resultados da análise química do solo indicam a necessidade e importância da continuidade do monitoramento do solo. Ainda que a área tenha sido remediada após o encerramento das atividades, a remediação do solo se faz pertinente, tendo em vista uma melhor qualidade de vida para a população que reside nas adjacências e para o meio ambiente, além da inserção da área no espaço urbano. / Environmental degradation resulting from improper disposal of solid waste has increased with technological development. Solid waste can contain chemicals with toxic characteristics, among them heavy metals from materials from various activities. These chemicals can pollute and contaminate soil, the migration of leachate generated in landfills that were conducted without proper technique to the final destination, which can cause a risk to public health and the environment. The deposition of municipal solid waste is among the activities that contribute to the emergence of contaminated areas and presents some specifics for their recovery. This study aimed to analyze the environmental monitoring of soil that was held at the closed landfill site in the municipality of Seropédica. This study is to determine the soil parameters of the levels: pH, aluminum, manganese, zinc, cadmium and lead, from chemical analysis that will serve as indicative of this soil contamination level and identify remediation technologies for contaminated soil by heavy metals that could be used. The study of the concepts and issues related to the proposed theme allowed for a better understanding and knowledge of environmental soil monitoring. To perform the soil analysis were collected twenty-one samples in the area surrounding the landfill closed from Seropédica. The results showed aluminum content and low lead, moderately alkaline pH and manganese levels within the normal range. It has been found that the area is contaminated by the heavy metals zinc and cadmium. Thus, the results of soil chemical analysis indicate the need and importance of continued soil monitoring. Although the area has been remedied after the end of the activities, the remediation of soil becomes pertinent in view of a better quality of life for the population living in the vicinity and for the environment, plus the inclusion of the area in the urban space. (AU)^ien

A utilização do metano (CH4) presente no biogás gerado através da degradação anaeróbica de resíduos orgânicos depositados em aterros sanitários como fonte de energia é uma tecnologia em expansão, principalmente nos países em desenvolvimento. Para assegurar um melhor aproveitamento do CH4 e a viabilidade econômica do projeto de exploração energética é necessário que estes empreendimentos avaliem sua capacidade de produzir este gás com o passar dos anos, mesmo após o encerramento da deposição de resíduos. O potencial de geração é comumente estimado a partir de modelos cinéticos de primeira ordem propostos por conceituadas instituições, entretanto, estudos recentes apontam alto grau de incerteza e diferenças relevantes entre os resultados obtidos com cada metodologia. Este trabalho tem por objetivo analisar a variação dos resultados das estimativas de emissão de metano dos modelos recomendados pela USEPA, Banco Mundial (Scholl Canyon) e IPCC utilizando tanto dados e informações disponibilizadas do aterro sanitário Moskogen, localizado em Kalmar, Suécia, que foi operado entre 1977 e 2008. Além de estimar a capacidade de geração de CH4, objetiva-se identificar qual o modelo cujas estimativas mais se aproximam dos dados de biogás efetivamente medidos e quanto gás ainda pode ser extraído do aterro. O estudo ainda avaliou como valores diferentes para os parâmetros principais dos modelos afetam a estimativa de geração final. O modelo IPCC mostrou-se o mais confiável dentre os analisados, estimando que o aterro Moskogen produza mais de 102 milhões de m de CH4 entre 1977 e 2100, sendo 39,384 milhões passíveis de extração de 2012 a 2100. Os demais modelos apresentaram premissas inadequadas com a realidade do aterro sanitário estudado. Contudo, mesmo com a superioridade do modelo proposto pelo IPCC, maiores estudos são necessários no local, que levantem outras informações de campo como a vazão passiva de gás pela camada de cobertura do aterro e uma melhor estimativa do percentual de material orgânico biodegradável presente em cada fração de resíduos depositada em Moskogen. / The use of methane (CH4) present in the biogas generated by the anaerobic degradation of organic wastes in landfills as an energy source is an expanding technology, especially in developing countries. To ensure a proper utilization of CH4 and the economic feasibility of the energy recovery project it is necessary that these landfills evaluate their capability to produce this gas over the years, even after the end of waste disposal. The generation potential is commonly estimated from first-order kinetic models proposed by reputable institutions, however, recent studies indicate a high level of uncertainty and significant differences between the results obtained with each method. This study aims to analyze the variation of the results of methane generation estimatives, from the models recommended by the USEPA, the World Bank (Scholl Canyon Model) and the IPCC using field data and information provided by Moskogen landfill, located in Kalmar, Sweden, which was operated from 1977 to 2008. In addition to estimating the CH4 generation potential, the objective is to identity which model whose results are closer to the data of the amount of biogas effectively measured and to discover how much gas still can be extracted from the landfill. The study also evaluated how different values to the model main parameters affect the final generation estimative. The IPCC model proved to be the most reliable among the others analyzed, estimating that Moskogen will produce over 102 million m of CH4 between 1977 and 2100, which 39.384 can be extracted from 2012 to 2100. The other models presented inadequate assumptions in comparison to the reality of the studied landfill. Nevertheless, despite the fact that the model proposed by the IPCC has been judged as the most faithful, larger studies are needed on the area, in order to identify more field data, such as the occurrence of passive gas flow through the top covering layers of the landfill and a better estimative of the amount of degradable organic compounds in each fraction of waste disposed in Moskogen.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4274685 bytes, checksum: c3f908625f52bba7502f8d0270abfda9 (MD5) Previous issue date: 2012-04-25 / One of the objectives of this work was to evaluate the leachate treatment efficiency of the Visconde do Rio Branco-MG landfill in a waste stabilization pond system. During sixteen months, the leachate flow and the following variables were monitored in the leachate and in the effluents of the anaerobic and the facultative ponds: pH, temperature (T), dissolved oxygen (DO), electrical conductivity (EC), chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD), ammonia-N, N-organic, E. coli and total coliforms (TC), solids, P, Al, Cd, Cu, Pb, Cr, Fe, Mn, Hg and Zn. There was broad variation in leachate generation and in its characteristics. It was found that the treatment system is oversized, working quite differently from the original design. During several months there was no flow into the facultative pond, hence no effluent discharge into the water body. In general, except for coliform bacteria, the treatment system showed high removal efficiency, and when there was effluent from the facultative ponds, most of the effluent discharge standards were attained. This work also aimed to evaluate the quality of ground and surface water in the surroundings of two landfills in Minas Gerais (Visconde do Rio Branco e Barão de Cocais). Existing monitoring wells and a creak downstream one landfill, and the springs in the other site were monitored during one year. The following variables were measured: pH, T, OD, CE, E. coli, CT, Al, Cd, Cu, Pb, Cr, Fe, Mn, Hg and Zn in the monitoring wells, and , in addition, BOD in the creek and in the springs. There were indications of groundwater contamination, with more evident impacts during the rainy season. / Este trabalho teve como um dos objetivos o estudo do tratamento do lixiviado de um aterro sanitário em Visconde do Rio Branco-MG em um sistema de lagoas de estabilização. Durante dezesseis meses foram monitorados a vazão de produção de lixiviado e as seguintes variáveis no lixiviado bruto e nos efluentes das lagoas anaeróbia e facultativa (em série): pH, temperatura (T), oxigênio dissolvido (OD), condutividade elétrica (CE), demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrogênio amoniacal, nitrogênio orgânico, E. coli, coliformes totais (CT), sólidos, P, Al, Cd, Cu, Pb, Cr, Fe, Mn, Hg e Zn. O lixiviado apresentou ampla variabilidade de produção e em suas características. Constatou-se que o sistema se encontra superdimensionado, funcionando com amplas folgas em relação ao projeto original. Durante vários meses não houve alimentação da lagoa facultativa e, por conseguinte, lançamento de efluente tratado no corpo receptor. Em geral, à exceção das bactérias do grupo coliformes, o sistema apresentou elevada eficiência de remoção dos constituintes do lixiviado e, quando houve lançamento de efluente final tratado, este se adequava aos limites regulamentados. O trabalho objetivou também a avaliação da qualidade da água subterrânea e superficial no entorno de dois aterros sanitários em Minas Gerais (Visconde do Rio Branco e Barão de Cocais), tendo sido analisadas amostras de poços de monitoramento já existentes, do córrego à jusante de um dos aterros, e das nascentes na área do outro. Durante um ano, foram monitoradas as seguintes variáveis: pH, T, OD, CE, E. coli, CT, Al, Cd, Cu, Pb, Cr, Fe, Mn, Hg e Zn nos poços e, além destes, a DBO do córrego e das nascentes. Houve indícios de contaminação do lençol freático, com alterações mais evidentes em períodos chuvosos.

A utilização do metano (CH4) presente no biogás gerado através da degradação anaeróbica de resíduos orgânicos depositados em aterros sanitários como fonte de energia é uma tecnologia em expansão, principalmente nos países em desenvolvimento. Para assegurar um melhor aproveitamento do CH4 e a viabilidade econômica do projeto de exploração energética é necessário que estes empreendimentos avaliem sua capacidade de produzir este gás com o passar dos anos, mesmo após o encerramento da deposição de resíduos. O potencial de geração é comumente estimado a partir de modelos cinéticos de primeira ordem propostos por conceituadas instituições, entretanto, estudos recentes apontam alto grau de incerteza e diferenças relevantes entre os resultados obtidos com cada metodologia. Este trabalho tem por objetivo analisar a variação dos resultados das estimativas de emissão de metano dos modelos recomendados pela USEPA, Banco Mundial (Scholl Canyon) e IPCC utilizando tanto dados e informações disponibilizadas do aterro sanitário Moskogen, localizado em Kalmar, Suécia, que foi operado entre 1977 e 2008. Além de estimar a capacidade de geração de CH4, objetiva-se identificar qual o modelo cujas estimativas mais se aproximam dos dados de biogás efetivamente medidos e quanto gás ainda pode ser extraído do aterro. O estudo ainda avaliou como valores diferentes para os parâmetros principais dos modelos afetam a estimativa de geração final. O modelo IPCC mostrou-se o mais confiável dentre os analisados, estimando que o aterro Moskogen produza mais de 102 milhões de m de CH4 entre 1977 e 2100, sendo 39,384 milhões passíveis de extração de 2012 a 2100. Os demais modelos apresentaram premissas inadequadas com a realidade do aterro sanitário estudado. Contudo, mesmo com a superioridade do modelo proposto pelo IPCC, maiores estudos são necessários no local, que levantem outras informações de campo como a vazão passiva de gás pela camada de cobertura do aterro e uma melhor estimativa do percentual de material orgânico biodegradável presente em cada fração de resíduos depositada em Moskogen. / The use of methane (CH4) present in the biogas generated by the anaerobic degradation of organic wastes in landfills as an energy source is an expanding technology, especially in developing countries. To ensure a proper utilization of CH4 and the economic feasibility of the energy recovery project it is necessary that these landfills evaluate their capability to produce this gas over the years, even after the end of waste disposal. The generation potential is commonly estimated from first-order kinetic models proposed by reputable institutions, however, recent studies indicate a high level of uncertainty and significant differences between the results obtained with each method. This study aims to analyze the variation of the results of methane generation estimatives, from the models recommended by the USEPA, the World Bank (Scholl Canyon Model) and the IPCC using field data and information provided by Moskogen landfill, located in Kalmar, Sweden, which was operated from 1977 to 2008. In addition to estimating the CH4 generation potential, the objective is to identity which model whose results are closer to the data of the amount of biogas effectively measured and to discover how much gas still can be extracted from the landfill. The study also evaluated how different values to the model main parameters affect the final generation estimative. The IPCC model proved to be the most reliable among the others analyzed, estimating that Moskogen will produce over 102 million m of CH4 between 1977 and 2100, which 39.384 can be extracted from 2012 to 2100. The other models presented inadequate assumptions in comparison to the reality of the studied landfill. Nevertheless, despite the fact that the model proposed by the IPCC has been judged as the most faithful, larger studies are needed on the area, in order to identify more field data, such as the occurrence of passive gas flow through the top covering layers of the landfill and a better estimative of the amount of degradable organic compounds in each fraction of waste disposed in Moskogen.