Aproveitamento Energético do Biogás de Aterro Sanitário

A Geração de Biogás nos Aterros Sanitários

A disposição final de resíduos sólidos urbanos produz emissões de gases causadores do efeito estufa. Com o aumento da população mundial hoje estimada em 6,0 bilhões e o grau de urbanização que representa 75% do total da população vivendo em cidades, torna-se clara a necessidade de um correto gerenciamento da disposição final de resíduos sólidos urbanos.

Para estimar a composição e o quantitativo do biogás a ser produzido no aterro, pode ser utilizado o modelo matemático do Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) - Waste Model, disponível no sítio eletrônico http://cdm.unfccc.int/index.html.

Composição do Biogás de Aterro

Um aterro de resíduos sólidos pode ser considerado como um reator biológico onde as principais entradas são os resíduos e a água e as principais saídas são os gases e o chorume. A decomposição da matéria orgânica ocorre por dois processos, o primeiro processo é de decomposição aeróbia e ocorre normalmente no período de deposição do resíduo. Após este período, a redução do O2 presente nos resíduos dá origem ao processo de decomposição anaeróbia.

O gás de aterro é composto por vários gases, alguns presentes em grandes quantidades como o metano e o dióxido de carbono e outros em quantidades em traços. Os gases presentes nos aterros de resíduos incluem o metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), amônia (NH3), hidrogênio (H2), gás sulfídrico (H2S), nitrogênio (N2) e oxigênio (O2). O metano e o dióxido de carbono são os principais gases provenientes da decomposição anaeróbia dos compostos biodegradáveis dos resíduos orgânicos. A distribuição exata do percentual de gases variará conforme a antiguidade do aterro.

Os fatores que podem influenciar na produção de biogás são: composição dos resíduos dispostos, umidade, tamanho das partículas, temperatura, pH, Idade dos resíduos, projeto do aterro e sua operação.

Destinação final dos Resíduos Sólidos Urbanos

Geralmente, a geração de biogás inicia-se após a disposição dos resíduos sólidos, encontrando-se, registros de metano ainda nos primeiros três meses após a disposição, podendo continuar por um período de 20, 30 ou até mais anos depois do encerramento do aterro. O gás proveniente dos aterros contribui consideravelmente para o aumento das emissões globais de metano. As estimativas das emissões globais de metano, provenientes dos aterros, oscilam entre 20 e 70 Tg/ano, enquanto que o total das emissões globais pelas fontes antropogênicas equivale a 360 Tg/ano, indicando que os aterros podem produzir cerca de 6 a 20 % do total de metano (IPCC, 1995).

Segundo o Primeiro Inventário Nacional de Emissões Antrópicas de Gases de Efeito Estufa, realizado pelo Governo Federal em 2005, as emissões de metano por resíduos sólidos no Brasil, para o ano de 1990, foram estimadas em 618 Gg, aumentando para 677 Gg no ano de 1994. As emissões de metano geradas no tratamento dos resíduos líqüidos de origem doméstica e comercial foram estimadas em 39 Gg para o ano de 1990, subindo para 43 Gg em 1994.

 
Aproveitamento Energético dos Resíduos Sólidos

Objetivo do projeto de aproveitamento energético do biogás produzido pela degradação dos resíduos é converte-lo em uma forma de energia útil tais como: eletricidade, vapor, combustível para caldeiras ou fogões, combustível veicular ou para abastecer gasodutos com gás de qualidade. Independente do uso final do biogás produzido no aterro, deve-se projetar um sistema padrão de coleta tratamento e queima do biogás: poços de coleta, sistema de condução, tratamento (inclusive para desumidificar o gás), compressor e flare com queima controlada para a garantia de maior eficiência de queima do metano. Existem diversos projetos de aproveitamento energético no Brasil, como nos aterros Bandeirantes e São João, no município de São Paulo, que já produzem energia elétrica.

O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo - MDL

O MDL permite a certificação de projetos de redução de emissões nos Países não contidos no Anexo I do Protocolo de Quioto e a posterior venda das reduções certificadas de emissão, para serem utilizadas pelos países desenvolvidos como modo suplementar para cumprirem suas metas. Esse mecanismo deve implicar em reduções de emissões adicionais àquelas que ocorreriam na ausência do projeto, garantindo benefícios reais, mensuráveis e de longo prazo para a mitigação da mudança do clima.

Na busca de conciliar o agir local com o pensamento global, o Ministério do Meio Ambiente e o Ministério das Cidades desenvolvem, desde 2004, o "Projeto para Aplicação do Mecanismo de Desenvolvimento do Limpo (MDL), na Redução de Emissões em Aterros de Resíduos Sólidos", financiado pelo Banco Mundial por meio do fundo PHRD (Policy and Human Resources Development Fund ) que opera com recursos do Governo Japonês.

O projeto capacitou, em 2007 e 2008, cerca de 400 agentes locais e técnicos das prefeituras para elaboração de Planos de Gerenciamento Integrado de Resíduos Sólidos e aplicação do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo - MDL em projetos de captação e tratamento de gases gerados em locais de destinação final de resíduos. Dentro desta ação foi publicada um conjunto de manuais que encontram-se disponíveis em publicações de Resíduos Sólidos.

Ações e Metas

O MMA apóia, desde 2007, a elaboração dos Planos Estaduais de Gestão Integrada de Resíduos Urbanos visando organizar a gestão integrada de resíduos sólidos nos estados do Brasil e apoiar o consorciamento entre entes federados. Os planos prevêem a realização de um estudo de regionalização individualizado por estado propondo infra-estrutura necessária para equacionar o problema relacionado à disposição inadequada de resíduos sólidos. Dentre as ações previstas nos Planos, estão a construção de aterros sanitários com previsão de uso tecnologia adequada para a recuperação de metano, a eliminação de lixões, a compostagem e a reciclagem.

O Plano Nacional de Mudanças do Clima contém metas para aumento da reciclagem resíduos sólidos para 20% até o ano de 2015. A perspectiva é tomar como base as experiências exitosas do Programa de Coleta Seletiva de resíduos sólidos domiciliares desenvolvidas em alguns municípios brasileiros. Além disso, o Plano também contém metas de incentivo ao aproveitamento energético do biogás de aterro sanitário.

Outra iniciativa que está sendo proposta é o Programa de compra de resultados futuros no Manejo de Resíduos Sólidos, cujo objetivo principal é a busca de sustentabilidade no processamento de resíduos. O programa incentivará, a partir de 2010, investimentos em aterros sanitários e em galpões de triagem que visem a utilização de técnicas adequadas as Normas Brasileiras e boas práticas, inclusive uma solução adequada quanto a destinação do biogás de aterros sanitários.

Também está em avaliação um projeto de incentivo a produção de energia elétrica do biogás de aterro sanitário por meio da criação de um mercado assegurado com valores de venda da energia produzida que tornem o mercado de comercialização de biogás viável economicamente. O MMA está em parceria com o MME e a ANEEL para o desenvolvimento deste projeto.