Estudo da produção de biogás no CITV de RSU de Aveiro: proposta de otimização

Abstract

O presente trabalho de estágio teve como objetivo estudar e acompanhar as diversas fases do processo de produção de biogás em dois casos de estudo: o aterro de apoio do CITV de RSU de Aveiro e o antigo aterro sanitário de Taboeira. Pretendeu-se assim perceber as condicionantes que influenciam a produção de biogás em aterros sanitários, de modo a identificar falhas no processo produtivo que pudessem levar à diminuição da produção de biogás e consequentemente à diminuição da produção de energia elétrica no processo de cogeração. No primeiro caso de estudo (aterro sanitário de Taboeira), inicialmente, foram investigadas as causas para a diminuição de produção de energia elétrica. Assim, foi possível perceber que existia uma necessidade de aumentar o teor de humidade na célula 3 do aterro de Taboeira de forma a criar um ambiente mais favorável à digestão anaeróbia. Deste modo, durante os meses de maio a setembro 2021, foi feito um estudo de recirculação de lixiviado e avaliado o seu impacto na produção de biogás e de energia elétrica. Durante o estudo, foram recolhidas amostras de lixiviado do aterro sanitário de Taboeira e do aterro de apoio de Eirol de forma a perceber o estágio de vida de ambos. Os resultados permitiram concluir que de facto o aterro de Eirol é um aterro mais rico em microrganismos e matéria biodegradável (CBO e SSV mais elevados), o que é coerente com o facto de se tratar de um aterro mais jovem, enquanto o lixiviado proveniente do aterro de Taboeira apresentou um nível de degradação microbiana muito mais elevado (teores de NH4+ maiores). Assim, inicialmente, devido a questões económicas, foi decidido recircular o lixiviado de Taboeira, apesar de ser menos rico em microrganismos, e foram analisados os seguintes parâmetros: teor em CH4 e pressão de sucção exercida na conduta dos 44 poços de biogás da célula 3, e ainda a produção de energia elétrica. Os resultados obtidos permitiram concluir que de facto, a recirculação de lixiviado exerceu um efeito positivo na produção de biogás, e, tomando como exemplo as cabeças de biogás TV30 e TV2, o estudo levou a que o teor de metano estabilizasse em torno dos 50% ao longo dos meses. No que diz respeito ao segundo caso de estudo, o aterro de apoio de Eirol, o presente trabalho de estágio permitiu identificar falhas a nível de gestão operacional do campo de biogás que foram colmatadas ao longo destes meses de estágio, levando a um aumento de cerca de 18,02% de produção de biogás.

The present work aimed to study and to follow the different stages of biogas production in two case-studies: Taboeira’s old landfill and the support landfill of Aveiro’s CITVRSU. Therefore, this work intended to understand which parameters influence the production of biogas and to identify the problems of the process contributing for the loss of electricity production. In the first case study (Taboeira’s old landfill), the main causes for the diminution of the electricity production were investigated. It was possible to determine the necessity for increasing the humidity in the internal environment of cell 3 to create the ideal conditions for anaerobic digestion. From May to September 2021, the leachate recirculation was performed. Initially, samples from Taboeira’s landfill and from Aveiro’s support landfill were taken, to understand their life stage. The comparison between the last two, shows that Aveiro’s landfill was richer in microorganisms and biodegradable material (higher BOD and VSS), which was coherent with its young age. On the other hand, Taboeira’s landfill showed higher values of NH4+ which indicated a more advanced stage of anaerobic digestion. Therefore, for economic reasons and although Aveiro’s support landfill had more potential, it was decided to recirculate Taboeira’s own leachate. During this study, the methane percentage and vacuum pressure of the 44 biogas wells were studied as well as the production of electricity. The results showed that the leachate recirculation increased methane production in almost all biogas wells. Taking for example TV30 and TV2 biogas wells, the percentage of methane became stable over the studied months, reaching values of 50%. When it comes to the second case study (Aveiro’s support landfill), the present work allowed to identify some problems regarding the management of the biogas field. It was then possible to solve these problems, which resulted in an increase in biogas production of 18,02%.