25º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e AmbientalEngenharia Sanitária e AmbientalProdução Sustentável de Energia

Transformando um Passivo Ambiental Transformando um Passivo Ambiental em um Recurso Energético:

O metano como fonte de energia

José Henrique Penido MonteiroCOMLURB – Rio de JaneiroCOMLURB – Rio de Janeiro

A recuperação do biogás em aterros de resíduos urbanos

O processo de produção do biogás emO processo de produção do biogás em um aterro de resíduos sólidos

Avaliação das diferentes alternativas para o uso do biogáspara o uso do biogás

Projeto básico de um sistema de ec pe ação e tili ação do biogásrecuperação e utilização do biogás

Fases do processo anaeróbio( ê i d i ê i li )(ausência de oxigênio livre)

Fase Acidogénica: produzida por enzimas celulares, que decompõem a matéria â i f d á id i á id ú O b d t f dorgânica formando ácidos graxos, aminoácidos e açúcares. Os subprodutos formados

são principalmente água, hidrogênio e dióxido de carbono. As bactérias presentes nesta fase são as Clostridium y Bacillus. Esta fase pode ser representada pela seguinte expressão química:

Matéria Orgânica + Bactérias Acidogênicas CO2 + H2 + H2O + ácidos e açúcaresA duração da fase acidogênica é de algumas semanas, finalizando com o pico de produção de CO2 (chegando a cerca de 90%) e H2 (que chega a alcançar a faixa de 20 %)de 20 %).

Fase Metanogênica instável: ocorre na presença de microorganismos normalmente presentes no solo. As bactérias responsáveis são as Methanobacterium Brvantii yMethanosarcina Barkeri, que transformam os ácidos orgânicos e o CO2 em metano.

ÁÁcidos Orgânicos + CO2 + H2 + Bactérias Metanogênicas CH4 + H2O + CO2O período de aumento na formação de metano é de 6 meses a 2 anos.

Fase Metanogênica estável: é a fase mais longa, estendendo-se por décadas.A i ã bá i d á f é d 60% d 40% dA composição básica do gás nesta fase é em torno de 60% de metano, 40% de CO2 e pequenas frações variáveis de outros gases, sofrendo variações apenas em caso de perturbações do equilíbrio de fatores tais como umidade, cobertura, etc.

Fase final: ocorre depois de varias décadas com a diminuição da percentagem deFase final: ocorre depois de varias décadas com a diminuição da percentagem de metano na composição do biogás até que se torne desprezível, praticamente se esgotando o material degradável nas condições do aterro.

Etapas para Implementação de um Projeto Típico

Instalação de poços pilotosInstalação de poços pilotosAnálises das amostras do biogás (teor de

CH de pelo menos 50%)CH4 de pelo menos 50%);Estudos de viabilidade técnica, institucional

ôe econômicaDesenvolvimento do projeto de um sistema p j

de recuperação e utilização do biogás, adequado às condições econômicas, sociais e çculturais da região.

Instalação simplificada d t ã d bi áde um poço para captação do biogás

Instalação simplificada ç pde um poço para captação do biogás

Perfuração de PoçosPerfuração de Poços

Formas de utilização da energia do biogásFormas de utilização da energia do biogás

Utilização direta do biogás em ç gfornos, caldeiras e autoclaves

Poço simplificado perfurado a mãoPoço simplificado perfurado a mão

Utilização de equipamentos simplificados para um sistema com alcance socialpara um sistema com alcance social

- Cozinha Comunitária -

Uso alternativo do biogásC i h C itá iCozinha Comunitária

Uso alternativo do biogásgCozinha Comunitária

Recuperação de biogás com geração de energia: aterro sanitário deenergia: aterro sanitário de

Maldonado, Uruguai: 150 t/dia

Kit para retirar amostras de biogás de poços de prova

Poço e tubulação para ç ç ptransporte do biogás

Transporte do biogás p gem aterro sanitário

Sucção e purificação do biogásSucção e purificação do biogás

Geração de Energia em Pequena EscalaGeração de Energia em Pequena Escala

Utilização de Energia em Pequena EscalaUtilização de Energia em Pequena Escala

Utilização de Energia em Pequena EscalaUtilização de Energia em Pequena Escala

Uso alternativo do biogásCombustível Automotor- Combustível Automotor -

monitoramento do biogás no poço

Uso alternativo do biogásgCombustível Automotor

Uso alternativo do biogásCombustível AutomotorCombustível Automotor

- purificação e compressão -

Uso alternativo do biogásCombustível AutomotorCombustível Automotor

- veículos leves, táxis e caminhões -

Uso alternativo do biogásgCombustível Automotor

Geração de energia através demoto geradores a biogásmoto-geradores a biogásAterro Bandeirantes - SP

QUADRO DEMONSTRATIVO DO PROJETOQUADRO DEMONSTRATIVO DO PROJETOQQ

QUADRO DEMONSTRATIVO DO SISTEMA INTEGRADO DE QUEIMA DO BIOGÁSQUADRO DEMONSTRATIVO DO SISTEMA INTEGRADO DE QUEIMA DO BIOGÁS COM GERAÇÃO DE CRÉDITOS DE CARBONO E ENERGIA ELÉTRICA, EM ATERRO SANITÁRIO

RECUPERAÇÃO E APROVEITAMENTO DO BIOGÁS DO ÇATERRO DE GRAMACHO

OBJETO DA LICITAÇÃOÇ

Outorga da concessão dos serviços deOutorga da concessão dos serviços deAproveitamento do Biogás do Aterro de Gramacho

Prazo: 15 anos

Projeto baseado no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo -j pMDL

RECEITAS DA CONCESSÃORECEITAS DA CONCESSÃO

Principal:

éCréditos de carbono decorrentes da redução das emissões de metano para a atmosfera.

Acessórias:

– Valorização energética do biogás ou qualquer outroValorização energética do biogás ou qualquer outro processo para seu tratamento e/ou valorização aprovado pela COMLURB e licenciado pelos órgãos ambientais; e

– Valorização dos resíduos contidos no aterro, atendida a legislação sanitária e ambiental.

SERVIÇOS E OBRAS DA CONCESSÃO

1. Operação do Aterro por um período não superior a 12 meses, incluindo:

1. implantação de uma nova estação de tratamento de efluentes líquidos para 760m³/dia 2. recuperação das Avenidas Frei Caneca e Monte Castelo;

2. Encerramento do Aterro, incluindo:

1. Conformação de taludes; 2. implantação de cobertura vegetal e reflorestamento; 3. construção das vias internas de circulação e dos postos de observação;4. construção do Galpão das Artes Urbanas Recicladas.

3. Implantação dos Sistemas de Captação, Tratamento, Geração de Energia Elétrica e Queima de Biogás

1. obras, serviços necessários aos projetos de MDL; 2. implantação de unidade de geração de, pelo menos, 3MW de energia elétrica.

4 O ã d Pó E t d At té fi l d d C ã4. Operação de Pós-Encerramento do Aterro, até o final do prazo de Concessão:1. monitoramentos ambiental, geotécnico e topográfico; 2. redução, captação e tratamento de efluentes líquidos, emissões gasosas e resíduos

sólidos leves;3 controle de aves e outros vetores;3. controle de aves e outros vetores; 4. manutenção de todas as instalações e do revestimento vegetal; 5. segurança integral da área.

PRAZOS(contados da data de assinatura do Contrato)

Vigência da concessão: 180 mesesApresentação dos equipamentos : 15 diasApresentação dos equipamentos : 15 diasImplantação dos novos sistemas de captação, tratamento e redução de efluentes líquidos: 360 diastratamento e redução de efluentes líquidos: 360 diasExecução das obras de recuperação das Av. Monte Castelo e Frei Caneca: 240 diasExecução das obras de encerramento/acabamento do Aterro: 360 dias

TIPO DE LICITAÇÃOTIPO DE LICITAÇÃO

Maior oferta, sob regime de o to ga de concessão pa a ooutorga de concessão para o aproveitamento do biogás.

CONDIÇÕES DE PARTICIPAÇÃO

1. O número máximo de empresas componentes do consórcio: 3;2. No consórcio de empresas brasileiras e estrangeiras: liderança

será de empresa brasileira;

3. Apresentação conjunta, mas individualizada, de toda a documentação relativa à habilitação jurídica, qualificação técnica, qualificação econômico-financeira e regularidade téc ca, qua cação eco ô co a ce a e egu a dadefiscal.

• As empresas consorciadas poderão somar seus quantitativos técnicos e econômico-financeiros, na proporção da respectiva participação no consórcio;proporção da respectiva participação no consórcio;

4. As empresas consorciadas não poderão participar da concorrência isoladamente, nem através de mais de um ,consórcio;

5. As empresas consorciadas responderão solidariamente pelos atos praticados em consórcio tanto na fase da concorrênciaatos praticados em consórcio, tanto na fase da concorrência quanto na execução dos serviços e obras objeto da concessão.

CONDIÇÕES DE PARTICIPAÇÃO

Atestados compatíveis com as características, quantidades e prazos previstos no Edital, fornecidos por pessoas jurídicas de direito público ou privado:– operação de aterros de resíduos sólidos ou execução de

serviços de terraplanagem, compatíveis com as características quantidades e prazos do objeto dacaracterísticas, quantidades e prazos do objeto da licitação e

– implantação e operação de sistemas de captação e tratamento de biogás (em aterros de resíduos urbanos) ou de gás natural, compatíveis com as características, quantidades e prazos do objeto da licitaçãoquantidades e prazos do objeto da licitação.

PROPOSTA DE PREÇOSPROPOSTA DE PREÇOS

Participação nos valores dos CER’s( édit d b i(créditos de carbono que vierem a ser obtidos pela Concessionária com as reduções certificadas de emissões dereduções certificadas de emissões de metano).

Percentual mínimo: 25 % (50% COMLURB/50% FVBJG)COMLURB/50% FVBJG)

Valor Ofertado - 36%, pelo Consorcio Novo Gramacho

REMUNERAÇÃO ÇE FORMA DE PAGAMENTO

Remuneração fixa (R$1.800.000,00/ano):ç

pagamentos anuais à COMLURB:pagamentos anuais à COMLURB: R$ 600.000,00;pagamentos anuais destinados ao Fundopagamentos anuais destinados ao Fundo de Participação dos Catadores: R$ 1 200 000 00R$ 1.200.000,00.

Reajustes anuais de acordo com o IPCA-E

REMUNERAÇÃOE FORMA DE PAGAMENTOE FORMA DE PAGAMENTO

Remuneração Variável (mínimo de 25%):

50% COMLURB50% FUNDO DE VALORIZAÇÃO DO BAIRRO DE JARDIM ÇGRAMACHO

Pagamentos com a obtenção dos CER’s (créditos de carbono que vierem a ser obtidos pela Concessionária q pcom as reduções certificadas de emissões de metano).

Geração de Biogás – COMLURB

45.000

50.000

90

100

35.000

40.000

70

80

25.000

30.000

50

60

Geração de B iogás (m ³/h)

15.000

20.000

30

40 Recuperação Es tim ada (m ³/

Potênc ia (M W )

5.000

10.000

10

20

0

1978

1981

1984

1987

1990

1993

1996

1999

2002

2005

2008

2011

2014

2017

2020

2023

2026

2029

2032

2035

0

VIABILIDADE ECONÔMICA DA CONCESSÃOPRÉ-VIABILIDADE DO INVESTIMENTOPRÉ VIABILIDADE DO INVESTIMENTO

DESEMBOLSOS PREVISTOS

Investimento Operação Aterro p/ Prazo Máx. 1 ano R$ 4.200.000,00

Investimento Obras Recuperação Avs. Frei Caneca/Monte Castelo R$ 4.400.000,00

Investimento Obras p/ Tratamento/Redução Efluentes Líquidos Aterro R$ 3.400.000,00

Investimento Obras/Serviços de Encerramento/Acabamento Aterro R$ 11 904 000 00Investimento Obras/Serviços de Encerramento/Acabamento Aterro R$ 11.904.000,00

Investimento p/ Captação/Tratamento/Geração e Queima R$ 21.779.700,00

Investimento Total R$ 41.483.700,00

Custo Anual Operação/Manutenção Continuada Aterro (após encerramento) R$/ano 6.200.400,00

Participação Fixa Anual COMLURB (por 15 anos) R$/ano 600.000,00

Participação Fixa Anual Fundo Participação Catadores (após término operação porParticipação Fixa Anual Fundo Participação Catadores (após término operação, por 14 anos) R$/ano 1.200.000,00

Desembolso Total ao longo do projeto R$ 158.289.300,00

PRÉ-VIABILIDADE DO INVESTIMENTOPRÉ VIABILIDADE DO INVESTIMENTO

Receita Bruta Estimada c/ Créditos de Carbono - CER`s Unidade Quantitativo

Lixo Total Disposto até Encerramento - 2006 (lixo total 1996/2006 + 1/3 lixo 1978/1995) t 34.586.910

Emissões Evitadas Biogás (modelo Scholl Canyon - USA - já descontado a linha de base do projeto e aplicado o fator de oxidação - OX) Nm³ 1.739.726.957

Percentual Metano Biogás % 50%

Metano Total Recuperável Nm³ 869.863.478

Massa Específica Metano - CH4 (nas condições do projeto) kg/m³ 0,659

Massa Total Metano - CH4 (considerados L0 = 158m³CH4/t e k = 0,11) t 573.053

Potencial Aquecimento Global - CH4/CO2 - 21

Massa Total CO2 equivalente tCO2eq 12.034.110

Preço Unitário Estimado Venda Crédito Carbono - CER €$/tCO2eq 13,00

Taxa Câmbio Média Estimada 2005 €$/R$ 2,6

Receita Bruta Estimada c/ Créditos de Carbono (em 15 anos) R$ 406.752.934,09

PRÉ-VIABILIDADE DO INVESTIMENTO

Cálculo da Taxa Interna de Retorno (TIR) - BrutaUnidade Quantitativo

Receita Bruta Estimada c/ CER`s (créditos de Carbono, em 15 anos) R$ 406.752.934,09/ ( , ) $ ,

Receita Estimada c/ Venda CER`s (em 15 anos, menos custos transação) R$ 366.077.640,68

Participação Fixa Anual COMLURB (por 15 anos) R$ 9.000.000,00

Participação Fixa Anual Fundo Particip. Catadores (após término operação) R$ 16.800.000,00Participação Fixa Anual Fundo Particip. Catadores (após término operação) R$ 16.800.000,00

Participação Variável COMLURB s/ Venda CER`s (12,5%RE) R$ 45.759.705,08

Participação Variável PMDC/Fundo de Valorização Jardim Gramacho s/ Venda CER`s (3%RE) R$ 45.759.705,08

VPL Resultado Financeiro (créditos de carbono do 5º ao 15º ano) R$ 32 421 569 71VPL Resultado Financeiro (créditos de carbono, do 5º ao 15º ano) R$ 32.421.569,71

TIR p/ Fluxo c/ Venda dos CER`s (créditos de carbono, do 5º ao 15º ano) % 39,29%

MERCADO DE CRÉDITOS DE CARBONO(Point Carbon 20/4/2009: Euro/tEqCO )(Point Carbon 20/4/2009: Euro/tEqCO2)

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