VALORIZAÇÃO DO BIOGÁS DE ATERROS DE RESÍDUOS URBANOS PARA PRODUÇÃO DE BIOMETANO – CASO DE ESTUDO DE UM ATERRO SANITÁRIO DE RSU

Abstract

Todos os aterros sanitários possuem um plano de exploração inerente à sua atividade, o qual deverá contemplar o aproveitamento do biogás proveniente da digestão anaeróbia que ocorre no seu interior. Por sua vez, esse biogás é convertido em energia elétrica por via de motogeradores e a energia vendida ao mercado. No entanto, não só da conversão via motogeradores é feita a valorização do biogás. Cada vez mais, vários caminhos têm vindo a ser estudados, de entre os quais a purificação do biogás para biometano, um produto constituído por concentrações acima de 94% vol. de CH4. Essa purificação pode ser efetuada através de tecnologia de Membranas, Water Scrubbing, Amine Scrubbing ou Pressure Swing Adsortion. Na situação em apreço, foi efetuado um caso de estudo referente à viabilidade económica da conversão do sistema atual de valorização de biogás para um sistema de purificação para biometano no aterro pertencente à EMPRESA X. O objetivo foi estudar a possibilidade real de fazer uma adaptação desta magnitude num sistema de valorização de biogás de aterro. Neste documento é possível analisar o comportamento da valorização energética de acordo com as tecnologias de membranas e de water scrubbing aplicadas, bem como dois cenários possíveis de afluência de resíduos indiferenciados ao aterro. De forma a ser possível desenvolver uma estimativa de biogás captado no aterro em cada cenário considerado fez-se uso do programa LandGEM. Com este estudo, foi possível concluir que transitar do biogás para o biometano entre os Cenários 1 e 2, iria resultar numa redução de aproximadamente 20% na produção de biogás, o que diminui os proveitos brutos em cerca de 19%, consequência da diminuição da percentagem de biorresíduos nos resíduos urbanos depositados. O tempo de operação da instalação em causa também possui influência direta na escolha da tecnologia final, uma vez que os valores de CAPEX são elevados e influenciam o período de retorno de investimento. No que concerne a esse mesmo período de retorno, seria possível alcançá-lo em cinco anos para ambas as tecnologias consideradas mais rentáveis para o respetivo cenário analisado, demonstrando assim a viabilidade financeira do projeto.

All landfills have an operating plan inherent to their activity, which must include the utilisation of biogas from the anaerobic digestion carried out inside them. In turn, this biogas is converted into electricity via motor-generators and the energy sold on the market. However, the valorisation of biogas is not only achieved through conversion via motor-generators. Various paths have been increasingly studied, including the purification of biogas into bio-methane, a product made up of concentrations of over 94% CH4 by volume. This purification can be done using membrane technology, water scrubbing, amine scrubbing or pressure swing adsorption. As such, a case study was carried out on the economic viability of converting the current biogas valorisation system to a biomethane purification system at the landfill belonging to EMPRESA X, with the aim of studying the real possibility of making an adaptation of this magnitude to a landfill biogas valorisation system. This document analyses the behaviour of energy recovery according to the membrane and water scrubbing technologies applied, as well as two possible scenarios for the inflow of unsorted waste to the landfill. In order to develop an estimate of the biogas captured in the landfill in each scenario considered, the LandGEM programme was used. With this study, it was possible to conclude that switching from biogas to biomethane between Scenarios 1 and 2 would result in a reduction of approximately 20 % in biogas production, which would reduce gross income by around 19 %, as a result of the reduction in the percentage of biowaste in the municipal waste deposited. The operating time of the installation in question also has a direct influ-ence on the choice of final technology, since the CAPEX values are high and influence the payback period. As far as this same payback period is concerned, it could be achieved in five years for both technologies considered to be the most profitable for the scenario analysed, thus demonstrating the financial viability of the project.