CTR São Mateus: Estado do Espírito Santo 1
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1. micos Reg E da ania Gera o de Energia de 1 0 MW cr ditos de redu o de emiss es Redu o das Emiss es tC0 gt e 795 175 Taxa Interna de Retorno 12 9 VPL US 198 969 Gera o de Energia de 1 0 MW sem flare e sem cr ditos de redu o de emiss es Redu o das Emiss es tC0 gt e NA Taxa Interna de Retorno 6 0 VPL US 686 352 Somente queima de LFG em flare sem gera o de eletricidade cr ditos de redu o de emiss es Redu o das Emiss es tC0 gt e 750 521 Taxa Interna de Retorno 5 6 VPL US 459 757 Seguem abaixo as conclus es e recomenda es relacionadas ao desenvolvimento de um projeto de gera o de energia com 1 0 MW de pot ncia a partir de biog s no novo aterro S o Mateus 1 Avalia se que a destrui o do metano em flare com 90 de efici ncia de queima deve resultar em cerca de 11 362 tC02e de redu es de emiss es de GEE em 2015 A redu o anual de emiss es aumentaria para cerca de 50 861 tC0 gt e em 2033 uma vez que quanto mais res duos s o lan ados no aterro mais aumenta a gera o anual de metano Durante o per odo de 21 anos que se inicia em 2015 e vai at 2035 a redu o de emiss es estimada a partir da queima controlada de g s equivale a 750 521 tCOpe 2 Caso o biog s seja queimado em motores a efici ncia da combust o passa a ser 100 e as emiss es de 0 3 toneladas de di xido de carbono por MWh produzido ser o evitadas pela substitui o da com bu2. 5 m Assim sendo uma vez atingida essa altura m xima dever ser conformado um patamar ou camada horizontal no topo da c lula Patamar esse de largura vari vel conforme a massa de res duos disposta no aterro sanit rio a cada dia Desse modo a forma t pica da c lula di ria do aterro ser a de um prisma regular de base retangular Conclu da a opera o de compacta o ser o topograficamente aferidos o comprimento e a altura efetivos da c lula assim conformada possibilitando portanto determinar com precis o o volume ocupado ap s o adensamento pela referida massa de res duos Caso a densidade aparente dessa c lula evidencie ser inferior quela de refer ncia dever ser alterado o processo de disposi o usual dos res duos no aterro quer atrav s da redu o da espessura das diversas camadas quer atrav s do incremento do n mero de passadas do trator sobre cada uma dessas camadas Ao final do per odo di rio de trabalho dever ser efetuado seu recobrimento com terra somente no topo da c lula com uma camada de material solto com espessura nominal de 20 cm a ser intensamente compac tada de forma a permitir o tr fego imediato dos ve culos coletores sobre a mesma No dia subsequente os res duos dever o ser dispostos de maneira tal que as faces inclinadas da c lula de lixo compactado do dia anterior sejam recobertas com lixo novo Esta cobertura operacional poder ser lamin
3. 670 1 607 570 13 138 358 1 745 928 14 139 050 1 884 978 15 139 745 2 024 723 16 140 444 2 165 166 17 141 146 2 306 312 18 141 852 2 448 164 19 142 561 2 590 725 20 143 274 2 733 998 107 Atlas Brasileiro de Emiss es de GEE e Potencial Energ tico na Destina o de Res duos S lidos Figura 2 Topografia final Novo Aterro CTR S o Mateus e AAS es p M a j y aa hd me Sa 1 D SY C rpe J s e e tA CALLI ENAA lt il LJ 4 rara LAST DD ds E L gt e dal a q ae e 1343 q S e pib MTO a 6 s i e A w4 Aa aaa 134 gt A v7 i 1 v ERTI y Ad Ex 4 4 gt o i 4 Ea y a A s tA Part T 1 a Le ec A yri 1 TS J a Pp aa A q a 1 r La ai 1 Ed 1 ps s i a i g 14 LA l s r E A AA A o eA CA j p e r 4 3 e w gt Trp e 43 a i Ve a bd rwo I A E bd 4 t j a rr Ema aa t als 3 4 x a P od e 3 r 4 ph 3 5 k 4 dd b 4 i Gas 4 a gt p p 3 k o gt Ti lt y wA yry p da a o 2 tdo do e te Esta composi o de res duos foi empregada para alimentar o modelo de gera o de biog s Os resultados da modelagem s o apresentados na Se o 2 1 4 Concep o do aterro Gerenciamento do chorume e do g s de aterro Para a cobertura inferior do aterro ser reali
4. a rede de distribui o Atlas Brasileiro de Emiss es de GEE e Potencial Energ tico na Destina o de Res duos S lidos e Obras civis Os geradores de energia devem ser colocados em um local que abrigue os equipamentos e a equipe de opera es e manuten o Os gensets de energia devem ser montados sobre funda es de concreto Os layouts futuros detalhados da rede de po os de capta o e do sistema de bombeamento dever o ser determinados ap s um estudo de engenharia No entanto a t tulo orientativo apresentado a seguir um layout conceitual sobre como seria um projeto de captura e aproveitamento de biog s no aterro de S o Mateus Figura 7 Projeto conceitual Aterro S o Mateus Ea E AA E Estudo de caso 1 CTR S o Mateus ado do Esp rito Santo 4 An lise econ mica 4 1 Investimento inicial A MGM estima em cerca de US 2 0 milh es o investimento inicial em um projeto de recupera o e apro veitamento de LFG no aterro sanit rio de S o Mateus Soma esta que inclui US 269 mil para o rede de cap ta o mostrada na Tabela 7 US 450 mil para a esta o de queima indicada na Tabela 8 US 1 2 milh es para a esta o da usina electrica indicada na Tabela 9 Esta estimativa de custo inclui os equipamentos princi pais interliga o de rede el trica e outros servi os profissionais bem como o custo de compra entrega e ins tala o dos equipamentos e US 160 mil para os servi os de suporte administrativ
5. implanta o de um aterro sani t rio nesta gleba com vida til superior 20 anos O projeto executivo j foi executado e entregue ao Governo do Estado que dever realizar licita es para a contrata o de empresas privadas que dever o se responsabilizar pela implanta o do projeto e por sua posterior opera o Prev se que tanto na fase de pr opera o quanto na fase de opera o o aterro ser operado por empresas privadas por m n o necess riamente ser o as mesmas empresas que executar o as etapas de pr opera o e opera o Atlas Brasileiro de Emiss es de GEE e Potencial Energ tico na Destina o de Res duos S lidos Figura 1 Localiza o do projeto ES 381 km 41 na localidade Nestor Gomes S o Mateus ES A precipita o anual de aproximadamente 1 211 mil metros A temperatura m dia gira em torno dos 24 C Dom nios morfoclim ticos Anticiclone semifixo do Atl ntico Sul e Anticiclone Polar M vel Foi desenvolvido um estudo preliminar para avaliar a viabilidade de apresentar o projeto de recupera o e aproveitamento de biogas neste novo aterro CTR S o Mateus sob o MDL O estudo foi conclu do em dezembro de 2011 Parte das informa es apresentadas neste estudo de caso corresponde aos resultados apresentados no referido estudo 1 2 Gera o e disposi o dos res duos De acordo com as informa es obtidas durante a consulta o aterro sanit rio espera atender uma popula o
6. por tC0 gt eg A situa o atual mostra que os pre os alcan 7 Pre o em 20 de outubro de 2011 http www pointcarbon com caram um de seus valores mais baixos na historia Por esta raz o apresentamos tamb m uma an lise sem considerar receitas pela venda de cr ditos de carbono embora seja importante mencionar que apesar da situa o atual do mercado ainda existem alguns outros padr es sob os quais se poderia desenvolver o projeto e tamb m empresas e governos dispostos a pagar por cr ditos provenientes de projetos atraentes como por exemplo gera o de eletricidade a partir de biog s j que estes incorporam significativas componentes de contribui o para o desenvolvimento sustent vel Por outro lado considera se que a eletricidade tenha o pre o no atacado de US 75 por MWh Este pre o baseado em recentes leil es de energia promovidos no Brasil Existe uma incerteza significativa com rela o aos valores que poderiam de fato ser obtidos considerando que os programas de incentivo do governo est o sujeitos a mudan as Os desenvolvedores do projeto devem verificar o pre o impostos e taxas associados a venda de energia antes de tomar qualquer decis o de investimentos De qualquer maneira na sequ ncia do relat rio consta uma an lise de sensibilidade na qual se inclue uma varia o nos pre os de venda da eletricidade 4 4 Valor Presente L quido VPL e Taxa Interna de Retorno TIR A receita l quida para
7. 0M amp M Os custos anuais estimados de opera o manuten o e monitoramento dos projetos s o mostrados na Tabela 11 Tais custos somam aproximadamente US 155 mil para o primeiro ano Adicionalmente aos custos fixos de OM amp M foi incluido um valor de O amp M vari vel da usina el trica de US 0 015 por kWh a partir de 2015 Este custo de O amp M da usina el trica varia anualmente dependendo da quantidade de eletricidade gerada Tabela 11 Custos anuais de OM amp M estimados M o de obra 2 ajudantes 1 ajudante e um L der de opera o 80 000 Eletricidade RR saia ada aplica es Pre o estimado em 11 283 Manuten o dos equipamentos 3 do custo do flare sopradores acess rios e instrumenta o 9 583 Manuten o da rede 5 do custo total da rede de capta o 13 494 Verifica o e Certifica o do MDL Estimativa 10 000 Laborat rio testes e calibra es Estimativa 8 000 Seguro Estimado em US 4 000 mais 1 do custo da esta o de queima 8 509 Seguran a Estimativa 15 000 TOTAL 140 350 4 3 Receitas do Projeto O projeto em quest o teria suas receitas originadas da venda de eletricidade e da venda dos cr ditos de redu o de emiss es Na ocasi o em que foi realizada a avalia o inicial do projeto fins de 2011 in cio de 2012 a situa o do mercado de carbono era muito diferente da atual Naquela ocasi o considerou se um pre o conservador para os cr ditos de redu o de emiss es de US 8 5
8. 39 1 584 25 922 99 372 9 26 312 1 713 28 025 127 398 10 33 125 2 194 35 919 163 317 11 35 615 2 318 37 933 201 250 12 36 623 1 951 38 574 239 824 13 38 891 2 534 41 425 281 249 14 40 172 2 534 42 706 323 955 15 41 348 2 534 43 882 367 837 16 42 440 2 534 44 974 412 810 17 43 427 2 534 45 961 458 771 18 44 372 2 534 46 906 505 677 19 45 233 2 534 47 767 553 444 20 46 052 2 534 48 586 602 030 21 46 829 2 534 49 363 651 392 22 50 861 2 534 53 395 704 787 23 45 107 2 534 47 641 752 428 24 40 214 2 534 42 748 795 175 Considera se que ao finalizar o ano 3 ser o concluidas as obras de infraestrutura para a captura e aproveitamento do biogas e que h biog s suficiente dispon vel o que justifica o in cio de opera o do projeto Estudo de caso 1 CTR S o Mateus ado do Esp rito Santo Os cr ditos de redu o de emiss es associados combust o do g s metano s podem ser solicitados na medida em que a quantidade de g s metano queimado pelo projeto de redu o de emiss es maior do que a quantidade que seria queimada caso n o houvesse o projeto isto na linha de base No Brasil muitos aterros incluem drenos passivos que permitem que o biog s de aterro escape pelos rach es que s o instalados durante a constru o do local Caso o biog s de aterro emitido pelos citados drenos fosse queimado como pr tica normal no aterro sanit rio o projeto desenvolvido com a finalidade de reduzir as emiss es de GEE teria de dar co
9. 74 2 400 1 298 1 4 22 3 564 2 624 1 135 0 3 23 3 130 2 305 997 0 4 24 2 761 2 033 879 0 5 muito dif cil ou at imposs vel recuperar todo o biog s gerado em um aterro pois sua cobertura n o imperme vel O biog s pode escapar pela cobertura e pela base do aterro Para se estimar a quantidade de g s metano que pode ser recuperada multiplica se um valor pressuposto de efici ncia de capta o pela quanti dade de g s metano gerada A efici ncia da capta o depende entre outros fatores da qualidade da cobertura do aterro da parte do aterro afetada pelos po os de coleta de biog s do projeto dos po os e da suc o apli cada aos po os Neste caso estimou se que a efici ncia da coleta varia entre 40 para o primeiro ano at uns 75 para os anos finais O valor de 40 um valor razo vel j que durante o primeiro ano de opera o o projeto estar 114 Estudo de caso 1 CTR S o Mateus Estado do Esp rito Santo em constru o e ajuste A medida que o tempo avan a o sistema de captura de biog s se torna mais eficiente Este percentual de captura tamb m reflete o fato de que o novo aterro sanit rio estar en opera o em paralelo ao projeto de captura e aproveitamento do biog s o que implica na exist ncia de zonas abertas na frente de trabalho pelas quais poder o ocorrer fugas de biog s para a atmosfera Na pr tica a efici ncia da coleta pode ser maior ou menor do que 75 Em particular o uso d
10. Estudo de caso 1 CTR S o Mateus Estado do Esp rito Santo 1 Estado do Esp rit Santo 1 Informa es sobre o aterro 1 1 Generalidades do projeto O novo aterro sanit rio ainda n o se encontra em opera o e estima se que sua opera o deve se iniciar em 2013 2014 A localiza o e acesso s Glebas ser pela ES 381 km 41 na localidade Nestor Gomes S o Mateus ES O aterro sanit rio atender em parte ao Sistema Regional de Destina o Final Adequada de Res duos S lidos Urbanos do Projeto Esp rito Santo Sem Lix o mais especificamente da unidade de destina o final da Regi o Norte formada pelos munic pios de gua Doce do Norte Barra de S o Francisco Boa Esperan a Concei o da Barra Ecoporanga Jaguar Montanha Mucurici Nova Ven cia Pedro Can rio Pinheiros Ponto Belo S o Mateus Sooretama Vila Pav o O Projeto ES sem Lix o foi concebido pelo Governo do Estado do Esp rito Santo visando a implanta o de sistemas regionais de destina o final adequada composto por Esta es de Transbordo Transporte Regional Aterro Sanit rio O Governo do Estado do Esp rito Santo arcar com a implanta o da infra estru tura e a pr opera o Ap s este per odo o aterro ser operado por uma empresa contratada em regime de concess o p blica A rea que ser utilizada para a implanta o do empreendimento de pro priedade do Sr Luiz Cantaratto O projeto prev a
11. ada reservada para ser reutilizada diariamente de modo a maximizar o contato lixo lixo Ao final da jornada de trabalho dos s bados assim como nas v speras de quaisquer feriados prolongados ou de eventos de qualquer natureza em que o aterro ou uma determinada frente de opera es n o seja ope rado a por mais de dois dias consecutivos dever ser feito tamb m o recobrimento das faces inclinadas da c lula di ria evitando a exposi o do lixo ao ar livre por tempo excessivo Essa camada de recobrimento nesses casos espec ficos dever ter espessura nominal de 20 cm Na fase de encerramento nas superf cies acabadas do aterro sanit rio em todos e quaisquer trechos que de conformidade com o projeto executivo n o devam ser mais utilizados para a disposi o final de RSU dever ser prontamente executado o capeamento impermeabilizante superior destinado a minimizar a penetra o de guas pluviais nessas superf cies expostas taludes bermas intermedi rias e plat s superiores do aterro bem como a direcionar os gases gerados no maci o para os queimadores instalados no segmento final dos drenos verticais Constituir se essa capa superior impermeabilizante de uma camada energicamente adensada de solo argiloso com espessura nominal final de 60cm Na concep o do sistema de drenagem dos l quidos percolados o sistema de drenagem de percolados associa se ao sistema de drenagem de gases ou seja os drenos vertica
12. aproximada de 397 000 habitantes de 15 diferentes munic pios da regi o e espera receber cerca de 362 toneladas por dia para o ano de 2013 A Tabela 1 apresenta os diversos municipios que ser o atendidos a popula o estimada para 2010 e a proje o de res duos gerados para cada munic pio importante destacar que para o ano de 2010 se estimava uma gera o di ria de 310 toneladas de res duos Para a proje o de res duos que ser o dispostos durante os 20 anos de vida til a MGM estimou um crescimento anual aproximado de 0 5 Isto implica numa quantidade total aproximada de 2 7 milh es de toneladas dispostas em 20 anos e que ocupariam um volume estimado de 3 5 milh es de m considerando uma densidade de compacta o de 1 3 m tonelada A tabela 2 apresenta detalhes sobre a estimativa anual e acumulada de res duos durante a vida til A base do aterro inicia se na cota 40 e a ltima camada do aterro finaliza se na cota 104 Na Figura 2 est indicada a topografia final esperada para o aterro ao final de sua vida til 1 3 Composi o dos res duos At o momento da prepara o deste relat rio n o existiam informa es detalhadas sobre a composi o dos res duos na zona de influ ncia do projeto Sendo assim foram utilizados como refer ncia dados relatados pelo IPCC para pa ses da Am rica do Sul e a MGM realizou alguns ajustes considerando as principais atividades produtivas e as condi es s cio econ micas da reg
13. bo que se estende no campo Essa suc o faz com que o fluxo de biog s seja retirado do aterro Os sopradores aplicam uma press o positiva sobre o biog s captado impulsionando o para o flare e para o projeto de valoriza o do biog s As v lvulas controladas manualmente s o usadas para controlar a press o do biog s a montante e a jusante dos sopradores Mecanismos de frequ ncia vari vel s o muitas vezes utilizados para controlar a velocidade dos motores e proporcionar maior controle sobre a press o e a vaz o O biog s de aterro passa para o flare e para a usina atrav s da tubula o que cont m os instrumentos para a medi o da taxa de vaz o composi o press o e temperatura do biog s Logo antes de chegar c mara e a outros equipamentos o biog s de aterro passa por um corta chamas nome dado ao dispositivo de seguran a destinado preven o de retorno das chamas aos sopradores Atlas Brasileiro de Emiss es de GEE e Potencial Energ tico na Destina o de Res duos S lidos Sempre que a usina el trica n o estiver operando o biog s inserido no flare onde queimado O flare de chama enclausurada foi idealizado para este projeto pois flares enclausurados s o considerados capazes de produzir efeitos de combust o mais eficazes que flares de chamas abertas e tal processo resulta em maior n mero de cr ditos comercializ veis de redu es de emiss es Uma an lise criteriosa das decis es econ mi
14. bos pode ser subterr nea ou instalada na superf cie do aterro Os tubos de biog s do aterro geralmente s o ajustados para que a velocidade n o ultrapasse 15 m s Geralmente os tubos originados de po os individuais e do agrupamento de alguns po os teriam de 63 mil me tros 110 mil metros cerca de 2 a 4 polegadas de di metro O duto que conduz a vaz o total de biog s do aterro teria cerca de 160 mil metros de di metro Entretanto poderia ser conveniente utilizar um duto maior para dar conta de uma taxa de vaz o de biog s do aterro maior que a estimada Em pontos baixos na rede de tubos sif es de condensado s o instalados para drenar a gua condensada que de outra forma obstruiria os canos Os sif es s o projetados para permitir que a gua seja drenada da rede ao mesmo tempo em que impedem a intrus o do ar 3 3 Concep o da Esta o de Combust o A esta o de combust o idealizada para este projeto inclui componentes e processos t picos de muitas esta es existentes conforme descrito abaixo e O biog s do aterro originado no campo inserido no separador de umidade para a remo o de got culas de condensado e O biog s do aterro passa por uma v lvula de desligamento que fecha automaticamente quando o sistema desligado e abre atrav s do sistema de controle somente depois que uma chama piloto estiver quei mando na c mara e Um ou mais sopradores aplicam uma suc o de cerca de 100 milibares ao tu
15. cada ano calculada subtraindo os custos da receita bruta Aplicou se uma taxa de desconto de 11 75 por ano O VPL calculado atrav s da adi o das receitas l quidas de cada ano descon tadas pela taxa de juros at o ano de refer ncia incluindo o mesmo ATIR igual taxa de desconto que resulta em um VPL nulo Foram considerados impostos sobre o lucro da ordem de 34 No entanto dado que a quest o tribut ria sobre cr ditos de carbono ainda n o est claramente definida no Brasil e portanto est sujeita a consultas ao org o regulador bem como a diferentes interpreta es por parte dos advogados tributaristas e dado que neste estudo n o se conhece qual ser o regime tribut rio ao qual estar sujeito o empreendimento recomendamos fortemente que quando da eventual tomada de decis o de ir adiante ou n o com o projeto seja consultado e definido com o escrit rio de contabilidade contratado quais ser o os tributos aos quais o projeto estar efeti vamente submetido 4 5 An lise de sensibilidade Os m todos e hip teses discutidos acima geram uma TIR estimada de 12 9 para um projeto que iniciaria seu per odo credit cio em 2015 e terminaria em 2035 Cerca de 38 da receita derivam dos cr ditos de redu o de emiss es e 62 derivam da venda de eletricidade Esta se o apresenta uma an lise de sensibilidade sobre os par metros chave a fim de determinar o impacto que a varia o destes tenha sobre os indicadore
16. cas por m pode levar escolha de um flare aberto O flare os sopradores e outros equipamentos s o controlados por um sistema que inicia interrompe e ajusta o sistema para manter a seguran a e otimizar a opera o Um sistema de monitoramento autom tico registra os dados de opera o tais como o volume de biog s de aterro que segue para a c mara a composi o do biog s do aterro sanit rio a temperatura da c mara etc A esta o de queima deve incluir uma rea de controle fornecimento de eletricidade funda es para os principais equipamentos e uma pequena oficina para armazenar pe as de reposi o e realizar consertos Um desenho esquem tico de uma esta o de queima t pica apresentado na Figura 6 Figura 6 Desenho esquem tico de uma esta o de queima Estudo de caso 1 CTR S o Mateus Estado do Esp rito Santo 3 4 Concep o da Usina El trica Um projeto de usina el trica no aterro de S o Mateus seria projetado de modo a produzir 1 0 MW de energia Geralmente as usinas el tricas abastecidas com biog s de aterro utilizam motores de combust o interna CI alternativos com igni o por fa sca os quais geram energia mec nica para acionar o gerador el trico As usinas que utilizam turbinas a g s motores a diesel turbinas a vapor e c lulas de combust vel tamb m podem ser abastecidas total ou parcialmente pelo biog s do aterro Neste relat rio as an lises de concep o e econ
17. de gera o de energia Eliminado este componente obtemos que a TIR do projeto de 6 0 e o VPL de US 686 352 Caso o projeto n o consiga obter seu registro junto CONUMC e se queira ainda assim gerar energia poderiam ser feitos alguns ajustes quanto ao dimensionamento dos equipamentos a fim de se obter uma TIR mais atraente O sucesso do projeto neste caso depender tamb m das tarifas de energ a Outra alternativa seria implementar somente um projeto de captura e queima de biog s sem incluir a gera o de eletricidade Neste caso o projeto necess riamente dever ser registrado como projeto de redu o de emiss es para produzir os cr ditos de carbono j que esta seria a nica receita do projeto Para esta op o a TIR seria de 5 6 e o VPL de US 459 757 importante ressaltar que este modelo de an lise de investimento conta com um n vel razo vel de incer tezas quanto ao dimensionamento do sistema devido ao fato de que n o se possue alguns detalhes sobre as condi es do novo aterro Estes c lculos se baseiam em um desenho conceitual o qual pode demandar ajus tes No entanto os resultados s o relevantes no sentido de se obter uma perspectiva do potencial de neg cio que o projeto possa gerar 5 Conclus es A Tabela 16 mostra um resumo das redu es de emiss es de g s de efeito estufa e dos resultados da an lise econ mica preliminar para este aterro Tabela 16 Redu o das Emiss es e Resultados Econ
18. e uma cobertura de geomembrana sobre a superf cie do aterro melhoraria a efici ncia da coleta A cobertura de geo membrana tamb m reduziria a infiltra o de gua da chuva no aterro diminuindo a produ o de chorume Os benef cios gerados pela melhor efici ncia de coleta do biog s de aterro e pela redu o da produ o de cho rume poderiam compensar os custos de se instalar uma cobertura de geomembrana sobre o Aterro Sanit rio Os potenciais desenvolvedores do projeto de recupera o de biog s de aterro no Aterro Sanit rio de S o Mateus devem considerar a utiliza o da cobertura de geomembrana Contudo para os fins desta an lise ela n o foi inclu da no projeto nem na avalia o econ mica As estimativas de custo e as estimativas de recupera o do biog s de aterro se baseiam na pressuposi o de que o aterro ser coberto apenas pela argila deposi tada sobre a camada protetora do solo que revestida com grama ou outra vegeta o de prote o Ap s executar o modelo de estimativa do LFG capturado conclui se que para o ano 21 o aterro possue um potencial m ximo de gera o de 1 298 m h de LFG O potencial de gera o de LFG representado pela curva vermelha na Figura 5 O gr fico foi estendido at 2050 para mostrar a tend ncia geral do potencial de recupe ra o de LFG ap s o fechamento do aterro A energia el trica que pode ser gerada por meio da recupera o do biog s de aterro indicada na ltima c
19. i o Os valores estimados da composi o dos res duos est o apresentados na Tabela 3 1 Fonte EIA RIMA CTR S O MATEUS VEREDA 2010 2 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Volume 5 Waste Chapter 2 Waste generation Estudo de caso 1 CTR S o Mateus Estado do Esp rito Santo Tabela 1 Proje o de res duos 2010 Munic pios Popula o Projetada em 2010 E Gera o M dia per Capita 0 Gera o M dia Di ria em 2010 9 kg hab dia AE m dia gua Doce do Norte 11 858 0 83 9 8 21 9 Barra de S o Francisco 39 630 0 74 29 3 65 2 Boa Esperan a 12 910 0 83 10 7 23 8 Concei o da Barra 30 584 0 74 22 6 50 3 Ecoporanga 23 200 0 83 19 3 42 8 Jaguar 21 923 0 83 18 2 40 4 Montanha 17 983 0 83 14 9 33 2 Mucurici 5 873 0 83 4 9 10 8 Nova Ven cia 43 926 0 74 32 5 72 2 Pedro Can rio 23 208 0 83 19 3 42 8 Pinheiros 22 537 0 83 18 7 41 6 Ponto Belo 6 986 0 83 5 8 12 9 S o Mateus 104 420 0 74 77 3 171 7 Sooretama 23 860 0 83 19 8 44 0 Vila Pav o 8 702 0 83 7 2 16 1 Tabela 2 Disposi o Anual de Res duos OoOo om o Disposi o Anual ton ano Total Acumulado ton 1 130 320 130 320 2 130 972 261 292 3 131 626 392 918 4 132 285 525 203 5 132 946 658 149 6 133 611 791 759 7 134 279 926 038 8 134 950 1 060 988 9 135 625 1 196 613 10 136 303 1 332 916 11 136 985 1 469 901 12 137
20. i considerado consistente com as cota es de or amento obtidas junto aos fabrican tes de flare No aterro de S o Mateus o sistema deve ser dimensionado para operar com 500 metros c bicos de LFG por hora Assim sendo o custo calculado da seguinte forma Custo do sistema de 500 m h Custo do sistema de 5 000 m h x 500 m h 5 000 m h Os custos estimados com instrumenta o incluindo obras el tricas e obras civis foram considerados de forma conservadora O aterro receber energia do grid mas ser necess rio instalar uma linha de transmiss o de m dia tens o at a esta o de queima Considera se 5 de conting ncias como padr o adequado para a estimativa de custos abaixo descritos O custo estimado da usina el trica abastecida com biog s do aterro Tabela 9 para este projeto de US 1 2 milh es Esta estimativa de custo inclui os equipamentos principais interliga o de rede el trica e outros servi os profissionais bem como o custo de compra entrega e instala o dos equipamentos Os investimentos para a aquisi o da esta o de queima e para a usina de gera o de energia el trica est o previstos para 2014 Os custos de servi os ambientais e de engenharia s o indicados na Tabela 10 A base de cada custo descrita na pr pria tabela Atlas Brasileiro de Emiss es de GEE e Potencial Energ tico na Destina o de Res duos S lidos 126 Tabela 7 Custo estimado da rede de capta o 53 p
21. ionamento do biog s do aterro que n o est o inclu dos nesta concep o incluem sistemas de remo o de umidade a partir de glicol refrigera o mec nica para promover a remo o de compostos condens veis e sistemas baseados em absor o qu mica ou mem branas seletivas para limpar o di xido de carbono e outros gases do biog s do aterro sanit rio Sistemas de lubrifica o resfriamento e exaust o Gensets modulados podem incluir esses sistemas no mesmo chassi do motor e do gerador Por m frequentemente existem vantagens em ter um radiador montado externamente para melhorar a efic cia do resfriamento uma extens o do sistema de exaust o para afastar o calor do gerador de energia at uma eleva o adequada al m do suprimento de leo lubrificante e sistema de circula o Um sistema de monitoramento O fluxo de biog s para o motor deve ser monitorado de acordo com a taxa de vaz o a fim de determinar as redu es de emiss es de GEE A produ o de energia el trica tamb m deve ser mensurada A concentra o de metano do biog s seria determinada a partir do mesmo medidor adotado para determinar a composi o da vaz o de biog s para a c mara Um equipamento de condicionamento de energia A eletricidade gerada pelo genset deve ser ajustada para a voltagem apropriada por meio de um transformador antes de ser enviada rede de distribui o local Disjuntores e outros equipamentos de prote o s o exigidos para proteger
22. is de gases estar o interligados pela drenagem horizontal dos percolados Estima se que o aterro dever produzir cerca de 1 14 I s de chorume de acordo com c lculos realizados segundo o m todo Su o que considera par metros como precipita o anual m dia rea do aterro e um coeficiente que depende do grau de compacta o dos res duos O chorume cole tado ser enviado para lagoas de armazenamento e evapora o Quanto ao manejo do g s de aterro como comentado pr viamente os po os verticais para a extra o do biog s estar o interligados com o sistema de drenagem horizontal de evacua o de percolado 2 Gera o de LFG g s de aterro e potencial de redu o de emiss es pela combust o e aproveitamento do LFG 2 1 Modelo de Gera o de G s de Aterro e M todo de Estimativa Nesta se o n o se apresenta uma descri o detalhada do modelo de c lculo de gera o de biog s Simplesmente se apresentam os resultados oriundos da aplica o do referido modelo Na se o 4 do Atlas podem ser encontradas informa es mais detalhadas sobre os modelos e descri o dos principais par metros a serem considerados na estimativa do potencial de gera o de biog s em um aterro Neste caso espec fico e como o prop sito avaliar o potencial de redu o de Gases de Efeito Estufa GEE no CTR S o Mateus o modelo utilizado para estimar a taxa de gera o de g s de aterro nos aterros sob este tipo de avalia o o apr
23. itos de carbono Atualmente o valor corresponde a aproximadamente 0 3 toneladas m tricas de di xido de carbono por MWh podendo ser alterado no futuro Este relat rio usou o valor de 0 3 para toda a dura o do projeto Um dos principais problemas enfrentados pelas usinas de energia alimentadas por biog s de aterro que o suprimento de biog s varia medida que o aterro envelhece Com frequ ncia os projetos de gera o de energia de biog s de aterro n o s o convebidos para utilizar a taxa de vaz o m xima do biog s As redu es de emiss o estimadas durante o per odo de 21 anos totalizam 0 79 milh es de tC0 gt e Os resultados gr ficos relativos a quantidade de redu es de emiss o que seriam geradas anualmente assim como as redu es de emiss o acumuladas durante o per odo do 21 anos est o indicadas nas Figura 4 e 5 Atlas Brasileiro de Emiss es de GEE e Potencial Energ tico na Destina o de Res duos S lidos Figura 3 Potencial de gera o e de recupera o de LFG Aterro Sanit rio S o Mateus 1400 7 1200 1 000 g 800 PEPPEPPELPEPEALEDASS Gera o de LFG por hora mn Figura 4 Total de redu es de emiss es Aterro S o Mateus tC0 gt e 60 000 50 000 40 000 30 000 z 20 000 10 000 o PEOPLE Figura 5 Redu es de emiss o acumuladas Aterro Sanit rio S o Mateus tC0 gt e g 8 E ESSLES TT PEPEPEPELIPEEBLPELESE 118 Estud
24. micas s o baseadas no uso de motores de Cl alternativos com igni o por fa sca em fun o de sua confiabilidade comprovada e do seu uso predominante neste tipo de aplica o Muitos dos principais fabricantes de motores oferecem sistemas de m dulos montados sobre chassis geradores a motor gensets que utilizam o biog s de aterro e produzem energia el trica Al m do genset a concep o da usina considerada inclui os seguintes equipamentos auxiliares A jusante do soprador e dos instrumentos expostos acima uma v lvula que direciona o g s do aterro para o flare ou para os gensets Um sistema de condensa o do g s Alguns motores exigem que o biog s seja fornecido a uma press o de cerca de 3 000 milibares 45 libras por polegada quadrada Independente da necessidade de biog s comprimido para o motor um compressor mostra se til na limpeza e na secagem do biog s A limpeza e a secagem ajudam a manter o bom desempenho do motor minimizam a manuten o e prolongam a vida til do motor Um sistema de condensa o de biog s simples inclui um compressor de g s e um resfriador que utiliza a gua circulante como meio de resfriamento Esse sistema remove a gua condens vel e outros conta minantes condens veis do biog s de aterro Ap s ser resfriado o biog s levemente aquecido utilizando o calor de escape do motor para impedir condensa o nos dutos a jusante e no motor Sistemas mais abrangentes de condic
25. nergia entre a operadora do aterro e a empresa respons vel pelo projeto de aproveitamento de biog s maior ser a probabilidade de sucesso deste Em muitas ocasi es proje tos desta natureza acabaram fracassando pelo fato de n o existir uma articula o adequada entre as partes envolvidas Este um aspecto bastante interessante para o caso de S o Mateus j que o mesmo encontra se em sua etapa inicial de desenvolvimento O aumento no pre o dos cr ditos oriundos da redu o de emiss es melhoraria consider velmente a viabilidade econ mica tanto do projeto de energia quanto do projeto de queima controlada de g s O mesmo sucederia com um aumento no pre o de venda da eletricidade
26. niente da rede nacional o resultado de uma gera o a partir de uma matriz energ tica mixta que inclue tanto energ as renov veis como centrais hidroel tricas projetos e licos e a biomassa como tamb m termoel tricas que operam com combust veis f sseis como carv o e g s natural Esta mescla ocasiona que cada MWh entregue pela rede tenha um fator de emiss o de gases de efeito estufa aso ciado Este fator de emiss o se expresa em tC02 MWh Atualmente o fator de emiss o para o Brasil de aproximadamente 0 3095 tC0 gt MWh de acordo com a ferramenta metodol gica Tool to calculate the emission factor for an electricity system versions 1 1 1 2 2 1 0 and 2 2 0 aprovada pelo Conselho Executivo do MDL e calculado e reportado pelo Minist rio da Ci ncia Tecnologia e Inova o MCTI 2 2 Resultados da Modelagem de G s de Aterro Esta se o apresenta os resultados obtidos ap s a execu o dos modelos para determinar o potencial de gera o de g s de aterro Nas tabelas 4a e 4b s o apresentados detalhes dos par metros de entrada do modelo tais como quanti dade de res duos composi o valores de k taxa de decaimento por tipo de res duo fra o de carbono org nico degrad vel DOC fra o de metano no LFG fator de oxida o OX projeto e condi es de opera o do aterro entre outros Para o c lculo da estimativa de redu es de emiss es REs do projeto consideraram se os res duos dis post
27. nta do g s metano que seria destru do em sua aus ncia Em tais aterros sanit rios brasileiros pres sup e se ocasionalmente que as redu es de emiss es da linha de base chegam a 5 do g s metano des tru do em projetos de coleta de biog s de aterro Ou seja as redu es de emiss es na linha de base s o equivalentes s redu es de emiss es que resultam da queima de 5 do biog s recuperado A terceira coluna da Tabela 6 mostra a redu o das emiss es de di xido de carbono que atribu da substitui o de combust veis f sseis utilizados para a gera o de eletricidade Os cr ditos de redu o de emiss es decorrentes da gera o de eletricidade dependem substancialmente do modo no qual se costuma produzir eletricidade em determinada regi o Caso toda a eletricidade distribu da na rede de energia fosse gerada por projetos hidrel tricos que n o emitem di xido de carbono o uso do biog s de aterro para substituir parte da referida eletricidade n o reduziria as emiss es pela substitui o de combus t veis f sseis Por outro lado cerca de uma tonelada m trica de di xido de carbono seria evitada por cada megawatt hora de energia produzida pela queima de carv o que fosse substitu do pela energia gerada pelo biog s de aterro O Governo Brasileiro reajusta peri dicamente o valor do fator de emiss o de carbono para a eletricidade distribu da na rede de energia o qual usado nos mercados internacionais de cr d
28. ntidade e da composic o dos res duos e n o da configura o do aterro Essas quantidades de g s foram calculadas pelo modelo que foi citado acima Segundo o modelo a quantidade de g s metano gerada anualmente atingir o valor m ximo no ano 21 ou seja no ano seguinte a data de fechamento prevista para o novo Aterro Sanit rio Como se mostra na Figura 5 a quantidade de g s metano gerada anualmente diminui de maneira expo nencial ap s o fechamento do aterro uma vez que medida que o biog s gerado a quantidade de mat ria em decomposi o que permanece no local diminui 113 Atlas Brasileiro de Emiss es de GEE e Potencial Energ tico na Destina o de Res duos S lidos Tabela 5 Recupera o Estimada de G s Metano e Pot ncia de gera o de Energia El trica G s Metano Recupera o de G s Taxa de Vaz o do Biog s Pot ncia de Energia Gera o Metano de Aterro El trica t CH4 t CH4 Nm h MW 1 z z 2 524 167 3 976 311 4 1 368 537 436 0 3 5 1 708 838 544 0 4 6 2 005 984 639 0 5 7 2 266 1 112 722 0 6 8 2 496 1 225 795 0 6 9 2 700 1 325 860 0 7 10 2 882 1 698 918 0 9 11 3 045 1 794 970 0 9 12 3 192 1 880 1 017 1 0 13 3 325 1 958 1 059 1 0 14 3 446 2 030 1 098 1 0 15 3 557 2 095 1 133 1 1 16 3 659 2 155 1 166 1 1 17 3 754 2 211 1 196 1 1 18 3 842 2 263 1 224 1 2 19 3 924 2 312 1 250 1 2 20 4 002 2 357 1 275 1 3 21 4 0
29. o os a US 2 000 por po o adequa o dos po os Novos Pagos propostos para o novo aterro 106 090 Dutos Auxiliares 1 800 metros de dutos de 110 mm a US 32 metro 35 200 Dutos Principais 910 metros de dutos de 160 mm a US 55 metro 57 600 Drenos de Condensado 6 drenos a US 2 000 dreno 12 000 Conting ncias e diversos 10 do subtotal 24 535 Tabela 8 Custo estimado da esta o de queima Flare Sopradores e Equipamentos A Ver texto explicativo 239 431 Auxiliares Instrumenta o Estimativa 80 000 Obras civis Estimativa 110 000 Conting ncias e Diversos 5 do subtotal 21 472 Tabela 9 Custo estimado da usina el trica Equipamentos principais 780 000 M o de obra de instala o mec nica 180 000 Instrumenta o e monitoramento 80 000 Custo de engenharia civil amp Conex es el tricas 120 000 Conting ncias 5 58 000 Estudo de caso 1 CTR S o Mateus Estado do Esp rito Santo Tabela 10 Custo estimado dos servi os Licen as e estudos Aprova o da licen a estudo de viabilidade do MDL 30 000 Registro do MDL Prepara o do DCP valida o e taxas de registro 50 000 Custo estimado do projeto detalhado servi os de suporte para aquisi o de equipamentos especifica es e assist ncia contratual acompanhamento 80 000 da constru o treinamento e comissionamento Engenharia e Gerenciamento do Projeto TOTAL 160 000 4 2 Opera es Manuten o e Monitoramento
30. o ajustadas fra o de metano capturado no SWDS A quantidade de g s de aterro produzida em um aterro independe do modelo utilizado Depende sim da quan tidade composi o e idade dos res duos bem como do clima local dentre outros par metros Do g s de aterro produzido a fra o recuperada depende do projeto e da opera o do projeto de recupera o de g s de aterro A quantidade de redu o de emiss es que pode ser gerada pela captura destrui o e aproveitamento de metano em um projeto de recupera o de g s de aterro depende tanto da quantidade de LFG produzido como da fra o de recupera o Observe que neste caso de projeto as emiss es de metano evitadas significam as emiss es de metano geradas pelo aterro Assim o per odo aqui conside rado ser desde a abertura at o fechamento do aterro 5 Oonk et el 1994 validou alguns modelos de g s de aterro com base em 17 projetos de g s de aterro realizados O erro relativo m dio dos modelos multif sicos foi estimado em 18 Dadas as incertezas associadas ao modelo e visando a estimativa conservadora das redu es de emiss es um desconto de 10 aos resultados do modelo aplicado Nesta se o ser o discutidos os detalhes da estimativa do potencial de gera o e recupera o de metano Os par metros de entrada considerados para o modelo bem como a quantidade de res duos dispostos idade configura o do aterro composi o dos res duo
31. o biog s de aterro substituir combust veis f sseis como o carv o o petr leo ou o g s natural poss vel evitar as emiss es de di xido de carbono que seriam causadas pela utili za o dos mesmos Atlas Brasileiro de Emiss es de GEE e Potencial Energ tico na Destina o de Res duos S lidos 116 ATabela 6 mostra a redu o de emiss es que resultaria do projeto de coleta de biog s O total de redu es de emiss es expresso como a massa de di xido de carbono em toneladas m tricas equivalente redu o de emiss o decorrente da destrui o do g s metano ou da substitui o do uso de combust veis f sseis na produ o de eletricidade isto toneladas m tricas de equival ncia em di xido de carbono ou tC0 gt eg Neste relat rio pressup s se que o biog s seria queimado em motores ou em flares enclausurados sem um sistema de monitoramento cont nuo de emiss es O monitoramento cont nuo da exaust o das c maras de combust o para concentra es de g s metano e oxig nio caro e exige pr ticas muito cuidadosas tanto de opera o como de manuten o Tabela 6 Redu o Estimada das Emiss es tC0 gt eg Destrui o do G s Substitui o de Combust veis Redu o anual Metano F sseis Redu o Acumulada A B na 4 10 667 694 11 362 11 362 5 16 653 1 084 17 737 29 098 6 19 550 1 272 20 822 49 921 7 22 092 1 438 23 529 73 450 8 24 3
32. o de caso 1 CTR S o Mateus Estado do Esp rito Santo 3 Concep o Num projeto de recupera o de biog s em aterros sanit rios existe a possibilidade de se desenvolver diferentes configura es de aproveitamento dependendo do uso final que se queira dar ao biog s Estas op es incluem e Queima do LFG para combust o e Purifica o e venda do biog s como sendo um combust vel com alto poder calor fico e Gera o de eletricidade e LFG como uma fonte de calor LFG como combust vel de baixo poder calor fico evaporador de chorume caldeiras etc A melhor alternativa depender de v rios fatores que devem ser levados em conta como por exemplo e Quantidade e disponibilidade de biog s capturado e Dist ncia entre o aterro e os usu rios finais do biog s Por exemplo ind strias ou exist ncia de tubula es de g s natural localizadas pr ximas a rea de influ ncia do projeto Pre os de eletricidade e outros combust veis na regi o do projeto e Condi es regulat rias do mercado de energ a e de combust veis e Incentivos do governo e Custos de tratamento do chorume e Etc De acordo com nossa experi ncia na avalia es de projetos de recupera o e aproveitamento de biog s consideramos que para este projeto a melhor alternativa seria a captura queima e gera o de eletricidade em diferentes etapas Isto b sicamente se deve pela quantidade de biog s que se estima que estar dispon vel os
33. o e de engenharia apresentados na Tabela 10 A rede de capta o do aterro controlado inclui a modifica o de 53 po os que est o previstos para serem constru dos Os po os dever o ser conectados a uma rede de dutos auxiliares de 110 mm Os dutos auxiliares ser o conectados a um duto principal 160 mm instalado no entorno da rea efetiva de capta o do aterro Um duto nico de 200 mm levar o g s deste circuito externo at a esta o de queima e aproveitamento Considera se um adicional do 10 dos custos relacionados para conting ncias e custos diversos Para o aterro de S o Mateus justifica se um valor elevado para conting ncias dada a possibilidade de ocorr ncia de problemas n o previstos ao modificar os po os existentes e evitar a suc o de ar para o interior destes Na Tabela 8 o custo do flare sopradores e equipamentos auxiliares se baseia em v rias estimativas de pre os fornecidas pelos diversos fornecedores que a MGM consultou recentemente para projetos anteriores Geralmente o custo instalado de um flare sopradores e equipamentos auxiliares de aproximadamente US 600 mil para um sistema de 5 mil metros c bicos por hora A MGM aplica um fator de escala de 0 7 para a estimativa do custo de sistemas de outros porte Isto o custo do sistema varia conforme a raz o da taxa de fluxo real comparada com a taxa de fluxo de refer ncia 5 mil metros c bicos por hora elevada pot ncia 0 7 Este fator de escala fo
34. ojeto at o fim do ano y tC0 gt e p Fator de corre o do modelo para considerar as incertezas do modelo 0 9 f Fra o de metano capturada no SWDS e queimada em flare incinerada ou usada de outra maneira GWP 4 Potencial de Aquecimento Global do metano v lido para o per odo de compromisso relevante OX Fator de oxida o refletindo o volume de metano do SWDS que oxidado no solo ou em outro material utilizado na cobertura dos res duos F Fra o de metano no g s do SWDS fra o de volume 0 5 DOC Fra o de carbono org nico degrad vel DOC do ingl s Degradable Organic Carbon i pass vel de decomposi o MCF Fator de corre o do metano W Quantidade de org nico tipo j n o depositado no SWDS no ano x toneladas DOC Fra o de carbono org nico degrad vel por peso no tipo de res duo j Taxa de decaimento para o tipo de res duo j Tipo de res duo ndice x Sa II Ano desde que o aterro come ou a receber os res duos x varia do primeiro ano de opera o do aterro x 1 at o ano para o qual as emiss es foram calculadas x y Observa o esta defini o representa uma corre o da Ferramenta conforme ACM0001 II Ano para o qual foram calculadas as emiss es de metano Nos casos em que o metano do SWDS capturado ex devido a normas regulat rias de seguran a e queimado em flare incinerado ou usado de outra forma as emiss es da linha de base s
35. oluna da Tabela 5 No ano 21 ano em que a vaz o de biog s de aterro chega ao n vel m ximo estima se que o biog s ser suficiente para gerar uma energia l quida equivalente a uma capacidade de cerca de 1 4 MW A data prevista para in cio da gera o de eletricidade ser no ano 4 quando se espera uma capacidade superior a 0 2 MW Recomenda se a instala o de uma nica usina com capacidade de 1 MW devido s incer tezas existentes quanto ao potencial efetivo de gera o de biog s Al m disto adotando se este crit rio obt m se uma melhor rentabilidade do projeto j que a pot ncia m xima a ser produzida s poder ser obtida durante um ou dois anos assim se fosse adotada a refer ncia de 1 4 MW isto redundaria em um super dimensiona mento dos equipamentos 2 3 Redu o de Emiss es de Gases de Efeito Estufa GEE Os projetos de recupera o de biog s de aterro podem reduzir as emiss es de gases de efeito estufa de duas maneiras primeira atrav s da destrui o do g s metano do biog s de aterro pela combust o Nos mercados de cr dito de carbono considera se que uma tonelada m trica de g s metano tem um efeito de aquecimento global equivalente a 21 toneladas m tricas de di xido de carbono Ou seja o potencial de aque cimento global do g s metano igual a 21 Em segundo lugar o biog s de aterro pode ser usado como combust vel para gerar eletricidade ou para produzir energia t rmica til Sempre que
36. ortante considerar que o campo de po os ser constru do a medida que se avan a com a opera o do aterro Caso n o sejam convertidos em po os coletores os drenos devem ser selados para impedir a suc o de ar no aterro Para obter uma boa efici ncia de coleta o sistema de coleta de biog s do aterro pode tanto incluir drenos convertidos quanto novos po os instalados em locais que n o tenham drenos no momento No entanto para nossa an lise se considerou que n o seriam instalados novos po os e simplesmente se fariam modifica es nos po os pr viamente previstos Um dreno de biog s existente no aterro pode ser convertido em po o vertical atrav s da remo o e recons tru o das partes superiores que comp em o dreno Primeiramente rocha e solo s o removidos at cerca de quatro metros ou mais de profundidade O duto perfurado completado com pedras ou cascalho O duto pr ximo superf cie do aterro n o perfurado mas envolto em argila ao inv s de rochas O duto de cada dreno modificado e convertido em po o vertical estende se desde a parte superior do po o original at a superf cie do aterro e conectado ao restante do sistema de capta o Pelo fato dos drenos que ser o constru dos no novo Aterro de S o Mateus serem conectados a drenos de chorume horizontais abaixo da superf cie a efici ncia de coleta do biog s na rea afetada pelos drenos con vertidos e pelos drenos horizontais tem grandes chances de
37. os a partir do ano 1 e uma vida til de 20 anos mais 4 anos posteriores ao fechamento do aterro ou seja um total de 24 anos http www mct gov br index php content view 74689 html Estudo de caso 1 CTR S o Mateus Estado do Esp rito Santo Tabela 4 a e b Par metros e valores usados na estimativa de gera o de biog s F fra o de metano no LFG 0 5 DOCf fra o de DOC no LFG 0 5 MCF fator de corre o para metano 0 8 16 12 1 33 AF fra o de CH4 capturado amp queimado ou usado no SWDS 5 OX fator de oxida o para o SWDS 0 0 GWP metano 21 Densidade do metano kg m 0 C 1 atm 0 7168 GP Fator de corre o do modelo 0 9 base mida Madeira e Produtos de Madeira 4 1 43 50 B Celulose Papel amp Papel o com exce o do lodo 10 0 40 44 a Alimentos Bebidas e Tabaco 60 0 15 38 D Texteis 2 6 24 30 E Res duos de Parques Jardins e Quintais 5 0 20 49 F Couro e Borracha com exce o de borracha natural 0 7 39 41 G Fraldas fraldas descart veis 0 0 24 60 H Lodo 0 0 9 0 26 TOTAL 83 0 No entanto importante considerar o seguinte durante os primeiros anos as taxas de gera o de biog s s o baixas e estas aumentam a medida que se acumulam mais res duos no aterro A Tabela 5 mostra a quan tidade estimada de g s metano gerada por ano entre os anos 1 e 24 A quantidade de g s depende principal mente da qua
38. os resultados apresentados nas Tabelas 12 a 15 e conforme indicado na Figura 10 poss vel concluir que de acordo com as premissas b sicas adotadas o projeto possue uma TIR de 12 9 e um VPL de US 198 969 No caso da ocorr ncia de uma das condi es abaixo o projeto se torna invi vel e Redu o superior a 15 no pre o das RCEs Redu es Certificadas de Emiss es e Redu o superior a 9 no pre o de venda da eletricidade Aumento dos investimentos em mais de 9 e Aumento dos custos de O amp M em mais de 14 129 Atlas Brasileiro de Emiss es de GEE e Potencial Energ tico na Destina o de Res duos S lidos Figure 8 An lise de sensibilidade MDL aterro Sanit rio S o Mateus 17 0 16 0 15 0 n X 14 0 m X X X a 13 0 x vo 12 0 A x xX 11 0 x 10 0 9 0 8 0 20 10 0 10 20 Electricity sale price amp Investment x 0 amp M CER price A an lise financeira mostra que o projeto est no limite e ser necess rio um gerenciamento adequado dos recursos para que o mesmo permane a financeiramente atraente Tamb m realizamos uma an lise sobre os resultados financeiros sem considerar as receitas de venda das RCEs No caso de se considerar somente a venda da energia sem desenvolver o projeto de cr ditos oriundos de redu es de emiss es de GEE n o seria necess rio considerar o investimento num flare de alta efici ncia pois o nico prop sito a considerar seria o
39. ovado pelo Conselho Executivo EB do ingl s Executive Board do MDL o qual pode ser consultado no Anexo 10 do relat rio da 612 Reuni o do Conselho do EB Ferramenta para determinar as emis s es de metano evitadas a partir da disposi o de res duos em um local de disposi o de res duos s lidos Esta ferramenta foi elaborada com o intuito de calcular as emiss es de linha de base de metano decorren tes dos res duos que na aus ncia da atividade do projeto seriam dispostos em locais de disposi o de res duos s lidos SWDS do ingl s solid waste disposal site As redu es de emiss es s o calculadas por meio de um modelo de decaimento de primeira ordem Apesar de tal ferramenta destinar se ao res duo evitado nas reas de disposi o ainda assim bastante til para calcular a quantidade de metano gerada pelos res duos aterrados no caso do projeto proposto 3 http cdm unfecc int methodologies Pamethodologies tools am tool 04 v5 1 0 pdf Estudo de caso 1 CTR S o Mateus ado do Esp rito Santo A ferramenta fornece um procedimento para determinar BE cuaswos dado por 16 k y x kj BE cuaswos P 1 f GWPoy4 1 OX E FP DOC MCF 5 W DOC et et J x 1 Onde BE gu a Emiss es de metano evitadas durante o ano y com a preven o da destina o de gt res duos no local de destina o de res duos s lidos SWDS durante o per odo a partir do in cio da atividade de pr
40. s condi es ambientais como temperatura e precipita o al m de condi es de opera o como gerenciamento do g s de aterro e chorume foram fornecidos pela empresa que realizou o projeto construtivo com base em question rios preparados pela empresa MGM Innova A quantidade de redu o de emiss es geradas pela captura e destrui o do metano depende n o somente da quantidade de metano realmente capturado e destru do ap s a implementa o do projeto mas tamb m de uma estimativa de captura e destrui o que ocorreria na linha de base A linha de base determinada con forme especificado na metodologia MDL ACM0001 Flaring or use of landfill Gas As redu es de emiss es provenientes da captura e destrui o do metano s o calculadas atrav s da diferen a entre a destrui o de metano no cen rio do projeto e a destrui o de metano no cen rio da linha de base Para alguns casos de projetos de aterros no Brasil assume se que existe queima parcial do LFG devido s exig ncias que podem surgir na licen a ambiental e considerando a pr tica comum no pa s Al m disto ser poss vel obter uma redu o adicional de emiss es no caso em que o biog s capturado seja utilizado para gera o de eletricidade Esta redu o de emiss es se d no caso em que a eletricidade gerada a partir do biog s desloca uma eletricidade que seria obtida diretamente do grid ou da rede na aus n cia do projeto Normalmente a eletricidade prove
41. s financeiros do projeto TIR VPL 8 CCEE Camara de Comercializa o de Energia El trica http www ccee org br cceeinterdsm v index jsp vgnextoid bO 1b9f733d60b010VgnVCM1000005e0 1010aRCRD Baseado na ltima vers o do guia de investimentos para projetos de MDL no qual se estabeleceu um default value de 11 75 para projetos de res duos s lidos no Brasil http cdm unfecc int Reference Guidclarif reg reg guidO3 pdf Estudo de caso 1 CTR S o Mateus Estado do Esp rito Santo Os principais par metros utilizados s o a Pre o de venda das RCEs Redu es Certificadas de Emiss es b Pre o de venda da energia c Investimento total do projeto d Custos de opera o e manuten o A faixa de varia o para cada um dos par metros foi de 10 e 20 Os resultados da an lise de sensibilidade s o apresentados a seguir Tabela 12 An lise de sensibilidade Pre o das RCEs 70 343 64 313 198 969 332 970 464 687 11 3 12 1 12 9 13 6 14 3 Tabela 13 An lise de sensibilidade Pre o de venda da energia 253 253 27 142 198 969 422 177 643 102 10 3 11 6 12 9 14 0 15 2 Tabela 14 An lise de sensibilidade O amp M 489 586 345 419 198 969 48 988 100 993 14 4 13 6 12 9 12 0 11 2 Tabela 15 An lise de sensibilidade Investimento 618 727 408 848 198 969 10 910 220 788 15 8 14 2 12 9 11 7 10 7 De acordo com
42. ser muito boa A profundidade do po o o raio de influ ncia de cada po o e a dist ncia entre e os po os est o relaciona dos entre si e dependem da profundidade do aterro da compacta o e permeabilidade dos res duos entre outros fatores As escolhas ideais de profundidade do po o dist ncia etc s o melhor determinadas por testes de bombeamento quando diferentes profundidades e dist ncias de separa o dos po os s o comparadas Estudo de caso 1 CTR S o Mateus Estado do Esp rito Santo Na pr tica os po os no Aterro Sanit rio de S o Mateus cruzariam os drenos de chorume em v rias eleva es Para os novos po os poss vel utilizar tubula es pl sticas Polietileno de Alta Densidade PEAD ao inv s de tubos de concreto para penetrar a superf cie do aterro Al m dos par metros de concep o um sistema de captura de g s de aterro necessita de opera o e manu ten o adequada A opera o adequada de um sistema de captura de g s de aterro envolve os seguintes passos 1 Monitoramento do n vel de chorume nos po os 2 Conex o apropriada das cabe as de po os 3 Instala o de dutos e tubula es de comunica o horizontal incluindo declives apropriados Na superf cie do aterro ou pr ximo a ele uma v lvula de controle e uma porta de monitoramento s o instaladas para cada po o Cada po o conectado a uma rede de tubos que conduz o biog s do aterro esta o de combust o A rede de tu
43. st o de combust vel f ssil na gera o de eletricidade Se considerarmos que o biog s de aterro n o usado nos motores ter uma efici ncia de queima de 90 teremos que as redu es de emiss es esti madas durante o per odo de 2015 2035 ser o de 795 175 tC0 gt e A pot ncia gerada estimada a partir do projeto de energia de biog s do aterro ser de 1 0 MW Estima se que a gera o do biog s alcan ar a taxa m xima em 2033 ATIR estimada de um projeto de energia de biog s de aterro com 1 0 MW de capacidade operando de 2015 a 2035 12 9 Caso o biog s do aterro fosse queimado mas n o usado para gerar eletricidade a TIR estimada seria 5 6 ao ano Uma v z terminado o per odo credit cio em 2035 ainda existir um potencial interessante para a gera o de redu es de emiss es de GEE e para a gera o de eletricidade independentemente da continui dade dos mercados de carbono Estima se que por pelo menos 5 anos depois do encerramento do aterro este ainda teria biog s dispon vel e que aportaria receitas adicionais Desta maneira se ampliar mos o per odo de an lise de investimento os indicadores financeiros do projeto melhorariam consider velmente Para garantir um desempenho adequado do projeto de captura e aproveitamento de biog s desej vel que este seja integrado desde o princ pio dentro dos projetos de engenharia e de constru o do aterro Al m disto quanto maior for a si
44. uxiliares de seguran a controle de processos e monitoramento A esta o de combust o seria projetada para lidar com a taxa de vaz o de biog s m xima esperada de 500 Nm h c Uma usina el trica composta por um motor gerador e equipamentos auxiliares abastecidos com biog s do aterro A capacidade da unidade considerada como sendo 1 0 MW Considera se que esta usina ser instalada em 2015 As concep es finais devem incluir uma an lise criteriosa dos compromissos entre ajustar o projeto de energia para utilizar todo o biog s do aterro dispon vel ou investir na capaci dade que n o ser aproveitada plenamente durante parte da vida til do projeto Quando o biog s do aterro usado para gerar energia el trica n o se faz necess rio a instala o do flare para a queima do biog s No entanto dadas as condi es deste projeto durante os primeiros anos o biog s dever ser queimado at que seja alcan ada uma taxa suficiente de recupera o que justifique a instala o da usina el trica 3 2 Concep o do Campo de Po os O novo Aterro de S o Mateus incluir cerca de 53 po os de biog s que ficar o a uma dist ncia aproxi mada de 40 m entre si Esta dist ncia adequada considerando que estes po os ser o constru dos desde a base do aterro at a superf cie o que garante um amplo raio de influ ncia Estes po os poder o ser modifica dos para a constru o de po os coletores para o projeto de MDL imp
45. valores a serem investidos para as diferentes alternativas a falta de usuarios finais como parques industr ais no entorno do aterro e por experi ncias anteriores de outros projetos no Brasil Por esta raz o a nica op o que foi analisada em detalhes sob o ponto de vista econ mico foi a gera o de eletricidade e a queima do biog s Esta se o relata as principais caracter sticas de concep o de um poss vel projeto de gera o de energia a partir de biog s de aterro que possa vir a ser viabilizado no Aterro sanit rio de S o Mateus As concep es e crit rios de concep o s o relatados somente na medida do necess rio com a finalidade de se oferecer uma base para a avalia o econ mica inicial na Se o 4 3 1 Vis o Geral da Concep o O desenho conceitual do sistema de captura e aproveitamento de biog s para este aterro inclue uma rede de po os e um sistema para a destrui o e aproveitamento do biog s De maneira geral este desenho concei tual inclui os seguintes componentes a Um campo composto por po os verticais e possivelmente alguns po os horizontais conectados atrav s de tubos que ligam os po os esta o de combust o com aprimoramento na cobertura do aterro com equipamentos de monitoramento e de controle al m de um sistema de gerenciamento de condensados b A esta o de combust o composta por um flare enclausurado sopradores para aspirar o biog s no aterro e equipamentos a
46. zada uma dupla impermeabiliza o com argila e manta de PEAD O liner ser composto por um solo argiloso compactado formando uma camada de 0 7 m de espessura total com permeabilidade igual ou inferior a 1 10 6 cm s e uma geomembrana do tipo PEAD de 2 mm que dever evitar todo o contato dos res duos com o solo Sobre a geomembrana ser implantada uma camada de prote o mec nica O sistema de aterramento di rio de lixo sera executado em rampa com inclina o nominal de 1 2 5 ver tical horizontal com a utiliza o de trator de esteira com l mina tipo D6 Caterpillar ou similar peso ope racional gt 15 ton Os res duos ap s serem descarregados na frente de servi o cuja largura dever ser a menor poss vel da ordem de 15 m ser o espalhados em camadas com espessura nominal de no m ximo 30 cm de material solto e compactados no talude O trator de esteiras dever executar tantas passadas quantas forem necess rias at que se verifique a nega quando se atinge um determinado ponto de resist ncia desejada ou coes o do processo de adensamento Tabela 3 Composi o dos Res duos Composi o dos Res duos m m base mida Mat ria org nica 60 0 Res duos de Parques e Jardins 5 0 Papel e papel o 10 0 Pl stico 3 0 Couro e Borracha 0 7 Metais ferrosos 2 9 Vidro 3 1 Madeira 4 7 Rejeito 8 0 TOTAL 100 0 A altura m xima da c lula di ria de lixo compactado n o dever exceder
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