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Aterros sanitário 2 - Coggle Diagram

- - - - Ocorre normalmente no período de deposição do resíduo, o oxigênio presente nos espaços vazios e dissolvido nos resíduos associado à umidade, acelera a decomposição aeróbia.
      - Nessa fase a composição do gás será de 100% de CO2 (Matéria orgânica + O2+ N2 = CO2 + H2O + N2 + Calor).
      - Essa fase é relativamente curta. Ocorre na fase inicial de deposição dos resíduos no aterro.
    - - É a fase mais lenta, podendo produzir gases por mais de 30 anos.
      - É dividido em 4 fases:
        
        Fase Acidogênica
        
        É a fase inicial, produzida por enzimas celulares.
        
        Os subprodutos formados são principalmente água, hidrogênio e dióxido de carbono (Matéria orgânica + bactérias acidogênicas = CO2 + H2 +H2O + ácidos e açúcares).
        
        A duração da fase acidogênica é de algumas semanas, finalizando com um pico na produção de CO2, que chega a 90%, e com o H2 chegando à faixa de 20%.
        
        Fase Metanogênica Instável
        
        É a segunda fase, que ocorre na presença de
        microorganismos normalmente presentes no solo (Methanobacterium brvantii e a Methanosarcina barkeri).
        
        Transformam os ácidos orgânicos e o dióxido de carbono em metano.
        
        O período de incremento da formação de metano é de 6 meses a 2 anos. O biogás gerado nessa fase é composto por 50% a 60% de metano.
        
        Fase metanogênica estável
        
        A composição básica é de cerca de 60% de metano (CH4), 40% de dióxido de carbono (CO2) e pequenas frações variáveis de outros gases.
        
        É a fase mais longa, estendendo-se por décadas.
        
        Fase final
        
        Ocorre após várias décadas, quando a porcentagem de metano na composição do biogás tenha chegado a um índice desprezível.
        
        Nota-se a ocorrência de um material orgânico remanescente, ainda biodegradável, mas que apenas voltará a fermentar em condições diferentes as do aterro.
  - - - 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.
    - - Sua principal aplicação é como combustível em um motor de combustão interna a gás, que movimenta um gerador de energia elétrica.
      - Entre suas possíveis aplicações, destacam-se a produção de calor de processo, secagem de grãos em propriedades rurais, secagem de lodo em Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), queima em caldeiras, aquecimento de granjas, iluminação a gás, tratamento de chorume, entre outros.
    - - Geração de energia elétrica
        
        Entre as tecnologias para conversão energética de biogás mais utilizadas atualmente, destacam-se os motores de combustão interna – Ciclo Otto e as microturbinas a gás.
      - Geração de energia térmica
        
        Ciclo a vapor Rankine: consiste basicamente em caldeira, turbina, condensador e bomba. Neste ciclo é utilizado calor proveniente da combustão de biogás, em uma caldeira, para geração de vapor, que poderá ser utilizado para processos industriais, aquecimento direto ou geração de energia elétrica, por meio do acionamento de uma turbina a vapor acoplada a um gerador.
        
        Evaporador de chorume: O processo de aquecimento é realizado a partir da utilização do biogás como combustível. A fração líquida é evaporada, concentrando o teor de sólidos do chorume. O vapor quente passa por sistema de purificação para que possa ser lançado à atmosfera ou, então, para ser utilizado na geração de energia térmica de processo, como aquecimento ou refrigeração.
      - Produção de combustível veicular
        
        Apesar do biogás poder ser utilizado em qualquer aplicação destinada ao gás natural, para seu uso veicular existe a necessidade de remoção de alguns de seus componentes, tais como: umidade, ácido sulfídrico (H2S), dióxido de carbono (CO2) e partículas.
        
        No processo de purificação do biogás é importante retirar o CO2 até que a porcentagem de metano fique próxima à do gás natural.
        
        A remoção de CO2 do biogás é uma operação unitária em que um componente da mistura é dissolvido em um líquido e em carbonato de potássio, hidróxido de cálcio, hidróxido de sódio, entre outros.
      - Iluminação a gás
        
        O objetivo do sistema de iluminação a gás é
        iluminar o local onde será implementado.
        
        Neste sistema a iluminação acontece com a queima direta do biogás.
- - - - Tubos de concreto perfurados;
      - Valas com pedra amarroada e/ou brita;
      - Termoplásticos como o PVC e o PEAD perfurados, rígidos ou flexíveis.
    - - O chorume é um líquido escuro e mal-cheiroso, resultado da decomposição e da dissolução em água da matéria orgânica.
      - É formado por drenos horizontais, em forma de espinha de peixe, convergentes, radiais ou de outras formas.
      - São drenos executados com auxílio de retro-escavadeiras e se constituem de valas com seção aproximada de 60 x 60 cm, preenchidas com brita três ou quatro, com declividade de fundo não inferior a 1%, em direção ao ponto de capitação de chorume ou diretamente a sistemas de tratamento biológico.
    - - A decomposição do lixo confinado nos aterros sanitários produz gases, entre eles o gás carbônico (CO2) e o metano (CH4), que é inflamável.
      - O controle da geração e migração desses gases é realizado através de um adequado sistema de drenagem constituído por drenos verticais colocados em diferentes pontos do aterro.
      - Os drenos são formados pela superposição de tubos perfurados de concreto revestidos de brita, que atravessam no sentido vertical todo o aterro, desde o solo até a camada superior, como se fossem chaminés.
  - - - Os processos normalmente empregados são os biológicos, onde o principal parâmetro de controle é a DBO.
      - Tratamento Físico-Químico
        
        Precipitação Química;
        
        Oxidação Química;
        
        Adsorção sobre Carbono Ativo;
        
        Processo por Membranas;
        
        Coágulo-Floculação;
        
        Evaporação ou Destilação.
      - Tratamentos Biológicos
        
        Lodos Ativados: o processo é aeróbio, a aeração tem por finalidade proporcionar oxigênio aos microrganismos e evitar a deposição da matéria orgânica no fundo, sendo que no sistema de aeração prolongada não é utilizado um decantador primário antes da entrada do efluente, não havendo a necessidade de estabilização adicional do lodo, por processos anaeróbios ou aeróbios. O lodo ativado é um processo aeróbico com ação de microrganismos heterotróficos.
        
        Filtros Biológicos: sua finalidade é propiciar um intenso contato entre o líquido a ser tratado e os microorganismos responsáveis por esse tratamento. O funcionamento dos filtros biológicos está condicionada à capacidade dos micro-organismos de removerem a matéria orgânica contida no líquido a ser tratado, o que é realizado através da absorção provocada pela película ativa aderida ao meio filtrante. É um tratamento aeróbico.
        
        Lagoas de Estabilização: são sistemas de tratamento biológico de efluentes em que a estabilização da matéria orgânica é realizada pela oxidação bacteriológica sendo realizada de forma aeróbia em locais mais próximos a superfície e anaeróbia no fundo do reservatório. Por estar exposta a luz solar a lagoa possibilita a edução fotossintética das algas e a disponibilidade de oxigênio aos organismos degradadores da matéria orgânica.
        
        Reatores anaeróbios de fluxo ascendentes (Tipo UASB ou RALF);
        
        Aeração Prolongada.
        
        O lixiviado possui características que dificultam o seu gerenciamento e, principalmente, o seu tratamento biológico.
      - Outros Processos
        
        Exportação do percolado para tratamento em ETEs;
        
        Uso de Tecnologias Alternativas (Enzimas, fibras naturais, absorventes naturais, entre outros).
      - A caracterização de lixiviado de aterro sanitário está focada principalmente na matéria orgânica (DQO e DBO), pH e nitrogênio amoniacal, pois esses são parâmetros relevantes para a escolha do processo de tratamento.
    - - A primeira etapa de tratamento do biogás extraído ocorrerá pela passagem do mesmo através de um filtro, para a remoção de material particulado eventualmente arrastado juntamente com o gás.
      - O biogás é extraído por drenos horizontais e verticais, sopradores, filtros para a remoção de material particulado e tanques separadores de condensado.
      - Este pré-tratamento do biogás para a remoção de particulados e líquidos tem a finalidade de proteger os sopradores, aumentando a vida útil dos mesmos.
      - Após passagem pelo filtro, o biogás é encaminhado a um tanque separador de líquidos, denominado desumidificador.
      - O biogás, já isento de partículas sólidas e de gotículas líquidas, passa então pelo soprador e é encaminhado para a queima controlada no flare e/ou para outros sistemas de aproveitamento energético.
      - O soprador tem a finalidade de succionar o biogás do interior do aterro.
      - Os filtros removem umidade (vapor de água que absorve parte da energia gerada na combustão do CH4), H2S (responsável por corrosão no sistema) e CO2 (gás inerte que reduz o poder calorífico do biogás).
      - Para a maioria das aplicações, o biogás deve passar por uma etapa de purificação que visa remover contaminantes como, por exemplo, H2S, H2O e NH3, além de reduzir o teor de CO2 para algo em torno de 1% a 3% em quantidade de matéria. Após esse tratamento, o biogás costuma ser denominado biometano.
      - Tipos de tratamento: dessulfurização, secagem, remoção do dióxido de carbono, separação do oxigênio, separação de outros gases traço (amônia, siloxanos e o BTX), tratamento visando qualidade de gás natural.