Ajuste de modelos matemáticos de previsão de geração de metano para análise da viabilidade econômica do aproveitamento energético do biogás gerado no aterro municipal de Rio Claro - SP
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Data
2016
Autores
Gontow, Ariel [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
One of the challenges for the use of landfill biogas as an alternative source of electricity is adjusting the parameters of mathematical models for safe prediction of the methane generation to the climate and waste conditions of Brazilian landfills. Therefore, this study aims to analyze the economic feasibility of implementing a 1 MW power plant that use landfill gas to generated energy at the municipal landfill in Rio Claro - SP, from methane generation data obtained in the field in the period 2012-2014 and calibration of mathematical models of Scholl Canyon and IPCC. The mathematical model parameters were adjusted approaching the models estimated annual values of methane generation with the methane flow measures taken in Rio Claros's landfill in the period between 2012 and 2014. The parameters adopted for the Scholl Canyon model were L0 = 201 m3CH4/tMSW and k = 0.076/year, leading to errors of 1.0% in 2012, 2.2% in 2013 and 0.1% in 2014. The parameters adopted for the IPCC model were L0 = 121.75 m3CH4/tMSW and k = 0.215/year, leading to errors of 2.2% en 2012, 2.9% in 2013 and 2.4% in 2014. Both models estimate the peak generation in 2021 (the year of closure of the landfill), the Scholl Canyon model estimated maximum generation of 7,322,900.60 m3CH4, while the IPCC model estimates the maximum generation of 5,825,989.70 m3CH4. Despite the values estimated by the models were similar to each other in the years 2012, 2013 and 2014, the forecast of methane generation has different behaviors for each model: the Scholl Canyon model estimates a higher peak of generation and a slower decay, and the IPCC model estimates a lower peak and a faster decay. The economic analysis was conducted by the method of net present value, which was calculated R$ 2,490,316.01 for the methane generation values estimated by the Scholl Canyon model, and R$ 648,937.02 for the estimated values by the IPCC model, proving feasible for both scenarios of methane...
Um dos desafios para a utilização do biogás de aterro sanitário como fonte alternativa de energia elétrica, é o ajuste dos parâmetros de modelos matemáticos para previsão segura de geração de metano para as condições climáticas e de resíduos dos aterros brasileiros. Assim sendo, o presente trabalho tem como objetivo analisar a viabilidade econômica da implantação de uma usina de 1 MW de potência para aproveitamento energético do biogás gerado no aterro sanitário municipal de Rio Claro - SP, a partir de dados de geração de metano obtidos em campo no período de 2012 a 2014 e calibração dos modelos matemáticos de Scholl Canyon e do IPCC. Os parâmetros dos modelos matemáticos foram ajustados para que os valores estimados de geração anuais de metano se aproximassem ao máximo das obtidas pelas medidas de vazão e concentração de metano no biogás do aterro de Rio Claro no período de 2012 a 2014. Para o modelo de Scholl Canyon os parâmetros foram adotados em L0 = 201 m3CH4/tRSU e k = 0,076/ano, gerando erros de 1,0% em 2012, 2,2% em 2013 e 0,1% em 2014. Para o modelo do IPCC os parâmetros foram adotado em L0 = 121,75 m3CH4/tRSU e k = 0,215/ano, gerando erros de 2,2% em 2012, 2,9% em 2013 e 2,4% em 2014. Ambos os modelos estimam o pico de geração em 2021 (ano de encerramento da vida útil do aterro), o modelo de Scholl Canyon estima geração máxima de 7.322.900,60 m3CH4, enquanto que o modelo do IPCC estima a geração máxima de 5.825.989,70 m3CH4. Apesar dos valores estimados pelos modelos serem parecidos entre si nos anos de 2012, 2013 e 2014, a previsão de geração de metano tem comportamentos diferentes para cada modelo: o modelo de Scholl Canyon estima um pico de geração maior e um decaimento mais lento, e o modelo do IPCC estima um pico menor e um decaimento mais acelerado. A análise econômica foi realizada pelo método do Valor Presente Líquido, que foi calculado em R$2.490.316,01 para os valores...
Um dos desafios para a utilização do biogás de aterro sanitário como fonte alternativa de energia elétrica, é o ajuste dos parâmetros de modelos matemáticos para previsão segura de geração de metano para as condições climáticas e de resíduos dos aterros brasileiros. Assim sendo, o presente trabalho tem como objetivo analisar a viabilidade econômica da implantação de uma usina de 1 MW de potência para aproveitamento energético do biogás gerado no aterro sanitário municipal de Rio Claro - SP, a partir de dados de geração de metano obtidos em campo no período de 2012 a 2014 e calibração dos modelos matemáticos de Scholl Canyon e do IPCC. Os parâmetros dos modelos matemáticos foram ajustados para que os valores estimados de geração anuais de metano se aproximassem ao máximo das obtidas pelas medidas de vazão e concentração de metano no biogás do aterro de Rio Claro no período de 2012 a 2014. Para o modelo de Scholl Canyon os parâmetros foram adotados em L0 = 201 m3CH4/tRSU e k = 0,076/ano, gerando erros de 1,0% em 2012, 2,2% em 2013 e 0,1% em 2014. Para o modelo do IPCC os parâmetros foram adotado em L0 = 121,75 m3CH4/tRSU e k = 0,215/ano, gerando erros de 2,2% em 2012, 2,9% em 2013 e 2,4% em 2014. Ambos os modelos estimam o pico de geração em 2021 (ano de encerramento da vida útil do aterro), o modelo de Scholl Canyon estima geração máxima de 7.322.900,60 m3CH4, enquanto que o modelo do IPCC estima a geração máxima de 5.825.989,70 m3CH4. Apesar dos valores estimados pelos modelos serem parecidos entre si nos anos de 2012, 2013 e 2014, a previsão de geração de metano tem comportamentos diferentes para cada modelo: o modelo de Scholl Canyon estima um pico de geração maior e um decaimento mais lento, e o modelo do IPCC estima um pico menor e um decaimento mais acelerado. A análise econômica foi realizada pelo método do Valor Presente Líquido, que foi calculado em R$2.490.316,01 para os valores...
Descrição
Palavras-chave
Energia - Fontes alternativas, Modelos matematicos, Aproveitamento energetico, Biomassa, Resíduos sólidos, Biogas, Rio Claro (SP)
Como citar
GONTOW, Ariel. Ajuste de modelos matemáticos de previsão de geração de metano para análise da viabilidade econômica do aproveitamento energético do biogás gerado no aterro municipal de Rio Claro - SP. 2016. 89 f. Trabalho de conclusão de curso (Engenharia Ambiental) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Geociências e Ciências Exatas, 2016.