Analysis of the use of biogas from swine as thermal energy in a ceramic industry

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.001.0035

Keywords:

Biogas, Swine, Ceramics, Economic Viability

Abstract

In a scenario of economic crisis and expectations of an increase in energy demand, it is important to invest in the use of other energy sources in order to resume Brazilian economic growth. This work aimed to evaluate the economic viability of using biogas from swine as a source of thermal energy in the production of red ceramics. The data for this study were collected in the northern region of the state of Mato Grosso do Sul, where there are biodigesters implanted in pig farms, where most of the biogas is flared, and a Local Productive Arrangement of ceramic industries that suffer from the high thermal energy consumption of its production process. Four different routes for conducting biogas to the consumer center were analyzed. It was concluded that three routes (I, II and IV-B) are economically viable. Route I, with a supply of 10,000 m3 of biogas per day, presented the best indicators: NPV of R$ 24,961,610.18, IRR of 12%, payback of 8 years and 1 month and discounted payback of 8 years and 11 months. It is proposed to implement the project in steps. First, build Route I and, then, encourage the construction of other pipelines to implement Route IV-B, whose supply of biogas is 50,000 m3 per day. Afterwards, it is interesting to develop new routes, with the installation of more biodigesters, in order to expand the project to the interior and replace the virtual biogas-pipeline with ducts. Given the high initial investment and the environmental, economic and social benefits for the region, a partnership between government, rural producers and/or private companies is recommended to finance the project.

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Author Biographies

Raquel Alves Ribeiro Pontes, Faculdade Única de Ipatinga

Possui graduação em Engenharia Química pelo Instituto Militar de Engenharia, IME (2017). Cursou especialização lato sensu em Engenharia Ambiental (2021). Tem experiência profissional na área de controle e fiscalização de produtos controlados pelo Exército (explosivos, pirotécnicos, blindagens e produtos químicos que constam na Portaria Nº 118-COLOG/2019). Na graduação, realizou projeto de iniciação científica na área de produção de biodiesel e o seu Trabalho de Conclusão de Curso foi na área de estabilidade de explosivos. Na pós-graduação, analisou a viabilidade econômica do aproveitamento energético do biogás proveniente da suinocultura. Atualmente, é engenheira química no Sistema de Fiscalização de Produtos Controlados pelo Exército.

Marco Aurélio Candia Braga, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

Possui vasta experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Montagem, Manutenção e Treinamento Industrial. Vem atuando nas áreas de biogás de suinocultura, confinamento bovino, aterros sanitários e resíduos agroindustriais e agropecuários. Atua na área de eficiência energética e resíduos da construção civil. Acompanhou diversas cervejarias sendo montadas no País, sendo instrutor pelo SENAI-MS nesse setor. Mestre em Eficiência Energética e Sustentabilidade pela UFMS. Possui MBA ? IPOG em Gestão de Projetos de Engenharia, MBA- FGV em Gestão Empresarial. Graduado em ENGENHARIA MECÂNICA PLENA pela Universidade Santa Úrsula - RJ (1986). Responsável técnico pelas seguintes empresas: ? ALLAN ANTUNES RIBEIRO ? (Sigma Balanças, desde 2012 em Dourados/MS) ? CHIALVO BALANÇAS (Indústria e Comércio de Balanças ltda, desde 2016 em Dourados/MS) ? IMPORCATE (Comércio de Peças para Tratores Ltda desde 2012 em Campo Grande/MS) Proprietário das empresas: ? CANDIA & BRAGA LABORATÓRIO DE ENGENHARIA desde 2014, Campo Grande/MS ? PANTANAL GROWLER - cervejaria a granel desde 2018, Campo Grande/MS. É consultor nas áreas de Sustentabilidade, Manutenção, Montagem Industrial e Hospitalar, projetos de cerâmica vermelha e branca, sendo pesquisador Cnpq e Fundect. Atualmente, é presidente da Federação Nacional da Engenharia Mecânica e Industrial ? FENEMI reconduzido ao cargo 2019/2022. Cargos e experiência profissional: ? Foi presidente da Associação Brasileira de Eng. Mecânicos - ABEMEC MS (2014/2016 e reconduzido ao posto para o período 2016/2018) sendo atualmente seu Diretor Técnico; ? Coordenador Nacional em 2018 e 2019 do Congresso Nacional da Engenharia Mecânica e Industrial - CONEMI, tornando-o Internacional em 2020, quando será o coordenador no biênio 2020 e 2021; ? Coordenador do Núcleo SICREDI MS; ? Conselheiro do Sindicato Rural de Campo Grande na APA CEROULA; ? Coordenador Adjunto do Conselho Nacional das Entidades de Classe - CDEN ? CONFEA ( 2019); ? Idealizador e coordenador de XII ? Desafios da Engenharia Mecânica e Industrial do MS ? DEMI MS; ? Idealizador e Organizador do ENGEMEC ? Seminário da Engenharia Mecânica no MS. ? Foi Membro Especialista em Acessibilidade e Equipamentos do CONFEA de 2016 a 2017; ? Conselheiro da Área de Engenharia Mecânica no CREA-MS; ? Representante da Câmara Industrial no CONFEA. ? Foi Primeiro secretário do IEMS (Instituto de Engenharia de Mato Grosso do Sul); ? professor do CENTRO UNIVERSITARIO ANHANGUERA DE CAMPO GRANDE; ? professor do IFMS; ? coordenador do Curso Técnico em Máquinas e Motores e Cerâmica Vermelha do SENAI-MS; ? Diretor Industrial da COPAZA - Indústria de Óleos Vegetais (atualmente é ADM); ? Gerente de Manutenção na SANESUL. 

Andréa Teresa Riccio Barbosa, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

Possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (1993), graduação em Administração pela Universidade Católica Dom Bosco (1993), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (área de concentração engenharia biomédica) (1999), doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (área de concentração Sistemas de Informação) (2004) e pós-doutorado pelo Hospital São Vicente de Paulo (2007). Atualmente é professora associada na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Tem experiência nas área de Engenharia Biomédica, Eficiência Energética e Sustentabilidade, Sistemas de Informação, com ênfase em Informática Médica, atuando principalmente nos seguintes temas: sistema de informação, redes neurais artificiais, engenharia biomédica, engenharia clínica, segurança elétrica, eficiência energética e sustentabilidade. Integrante da FAENG (Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo e Geografia). Ministra aulas no curso graduação em Engenharia Elétrica e Tecnólogo em Eletrotécnica Industrial. Faz parte do Programa de Mestrado Profissional em Eficiência Energética e Sustentabilidade e do Programa de Mestrado Profissional em Computação Aplicada. 

Published

2020-09-16

Issue

Section

Engenharia da Sustentabilidade e Meio Ambiente