Evaluation of biogas emissions and energy generation in landfill in brazilian semiarid

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2018.003.0016

Keywords:

Municipal Solid Waste, Methane, Energy Use

Abstract

The biogas generated by the anaerobic decomposition of the organic fraction of Municipal Solid Waste (MSW) in landfills is an alternative energy source that can be used on the operation of these plants or for other purposes. The biogas use contributes to minimizing adverse environmental impacts by avoiding emissions of greenhouse gases to the atmosphere. However, the generation of landfill gas is conditioned by several factors, among them those related to the residues characteristics and climatic conditions. The Brazilian semiarid region is characterized by peculiar environmental conditions, requiring specific studies to consolidate the knowledge on the presented theme, through a broader database, that consider local specificities. Therefore, the objective of this article was to evaluate the biogas emissions and energy generation in a landfill located at the Brazilian semiarid region. In this research, this database was collected through studies carried out at the Campina Grande Landfill, Paraíba. The methodology included in situ investigations, relating aspects of the quality and quantity of biogas generated, as well as the collection of fresh and more advanced biodegradation residues. By studying the residues biodegradability it was possible to obtain the methane generation potential and the decay constant for the estimation of the biogas emissions and the energy generation in the analyzed landfill. Maximum methane concentrations, around 55.0%, were observed shortly after the final landfill covering layer. In quantitative terms, the average methane flow rate was 7.0 Nm³.h-1 per gas drain, compatible with large landfills, such as Aterro Bandeirantes/SP. The estimates made in this study, even when it was considered an unfavorable scenario of biogas collection and burning, point to a project power of 2.5 MW.

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Author Biographies

Maria Josicleide Felipe Guedes, Universidade Federal de Campina Grande

Possui graduação em Engenharia Civil (2006) e mestrado em Engenharia Civil e Ambiental (2009), ambos pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG. Atualmente é doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Recursos Naturais (PPGRN/UFCG) e professora assistente da Universidade Federal Rural do Semi-Árido - UFERSA. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Recursos Hídricos/Gestão de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental/Resíduos Sólidos.

Francisco Gleson dos Santos Moreira, Universidade Federal de Campina Grande

Engenheiro Ambiental graduado pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará. Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental (PPGECA) da UFCG, com área de concentração em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental. Foi colaborador do Sistema Integrado de Saneamento Rural da Bacia do Salgado - SISAR BSA, onde atuou no setor técnico. Foi bolsista do programa de mobilidade acadêmica: IFCE Internacional, onde realizou intercâmbio no Instituto Politécnico de Bragança - Portugal, no período de setembro de 2013 a fevereiro de 2014. Foi Estagiário no apoio a Gestão Técnica no Sistema Integrado de Saneamento Rural da Bacia do Salgado - SISAR/BSA de fevereiro a setembro de 2013 e de março a outubro de 2014. Atuou como colaborador em pesquisas de emissões de biogás em lixões na região metropolitana do Cariri sob orientação do Prof. Dr. Perboyre Barbosa Alcântara. Atuou como bolsista de Iniciação Científica em projetos de Divulgação de Física e Astronomia no Cariri Cearense sob orientação do Prof. Dr. Wilami Teixeira da Cruz.

William de Paiva, Universidade Estadual da Paraíba

Possui curso Técnico em Eletrônica pela Escola Técnica Redentorista (1987), graduação em Licenciatura Plena em Matemática pela Universidade Estadual da Paraíba (1993), graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal da Paraíba (1996), mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal da Paraíba (2000). Doutorado em Geotecnia pela Universidade Federal de Pernambuco (2009). Especialização em Projetos, Execução e Controle de Estruturas e Fundações pelo Instituto de Pós Graduação e Graduação( 2016), e é professor da Universidade Estadual da Paraíba. Tem experiência na área de Engenharia Civil, atuando principalmente nos seguintes temas: fundações, solos expansivos, instrumentação de campo, Geoestatística e Estatítica aplicada a Engenharia Civil, Resíduos Sólidos Urbanos(RSU) e Resíduos da Construção Civil (RCC). Ministrante de minicursos e palestras sobre Empreendedorismo.

Rosires Catão Curi, Universidade Federal de Campina Grande

Graduação em Engenharia Civil Pela UFPB-Universidade Federal da Paraíba ( C. Grande) (1981), Mestrado em Engenharia Civil [C. Grande] pela UFPB (1986), Especialização em Irrigação e drenagem (1986)(UFPB) e Doutorado em Systems Design Engineering - University of Waterloo (1993), Canadá. Professora Titular da Universidade Federal de Campina Grande, Consultora ad hoc do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico por vários anos. Consultora ad hoc das: Revista Gepros - Gestão da produção e sistemas, AGRIAMBI-Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental e RBRH-Revista Brasileira de Recursos Hídricos. Tem experiência na área de Engenharia Sanitária, com ênfase em Modelos Multicriteriais e Multidecisores, Índices e Indicadores e Planejamento Integrado dos Recursos Hídricos, atuando principalmente nos seguintes temas: Resíduos sólidos urbanos, otimização, modelos de otimização e de simulação de sistemas hídricos, operação de reservatórios e de áreas irrigadas. Têm atuado também nas áreas de: Educação na engenharia, Agricultura familiar agroecológica e Responsabilidade social de empresas. Foi Coordenadora e Vice Coordenadora do programa de Pós Graduação em Engenharia Civil e Ambiental da UFCG e editora assistente da Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. Atua nos programas de pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental da UAEC/UFCG e Recursos Naturais do CTRN/UFCG. 

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Published

2018-05-23

Issue

Vol. 9 No. 3 (2018): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Fev, Mar 2018

Section

Engenharia Ambiental

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