BIOMASSA ORIUNDA DE REJEITOS URBANOS E INDUSTRIAIS. A biomassa contida em resíduos sólidos e líquidos urbanos têm origens diversas, e se encontra no lixo e no esgoto. O lixo urbano é uma mistura heterogênea de metais, plásticos, vidro, resíduos celulósicos e vegetais, e matéria orgânica. As rotas tecnológicas de seu aproveitamento energético são: a combustão direta, a gaseificação, pela via termoquímica, após a separação dos materiais recicláveis, e a digestão anaeróbica, na produção de biogás, pela via biológica. O esgoto urbano possui matéria orgânica residual diluída, cujo tratamento é uma imposição sanitária, que através da rota tecnológica de digestão anaeróbica encontra aplicação energética.

 

Também se enquadram nesta categoria os subprodutos das atividades agroindustriais e da produção animal: uma expressiva quantidade de subprodutos resultantes das atividades agroindustriais e da produção animal é tratada como resíduo, porém possui potencial energético importante, que varia segundo a rota tecnológica empregada, que pode variar desde a transformação termoquímica, com combustão direta, pirólise ou gaseificação, passando pelas transformações biológicas e físico-químicas, incluindo a digestão anaeróbica.

 

REJEITOS URBANOS SÓLIDOS E LÍQUIDOS.  Os rejeitos urbanos líquidos consistem nos efluentes líquidos de origem doméstica e residencial. Já os rejeitos sólidos podem ser definidos como uma mistura heterogênea de materiais descartados pelos setores comerciais e residenciais, tais como: plásticos, metais, vidros, madeiras, papéis e matéria orgânica, cuja combinação é vulgarmente chamada de lixo.

Os efluentes líquidos são descartados nas redes de esgoto e de lá seguem para as estações de tratamento. Após o tratamento nestas estações, uma massa orgânica é produzida, vulgarmente chamada de lodo. O lodo proveniente de estações de tratamento de esgoto está sendo alvo de estudos e pesquisas, visando seu aproveitamento na geração de energia elétrica através da rota tecnológica de digestão anaeróbica. O despejo dos efluentes líquidos sem tratamento diretamente no mar, em rios, em córregos e em lagoas, causa a poluição destes recursos naturais. Com relação aos rejeitos sólidos urbanos existem três rotas tecnológicas mais aceitáveis pra o processamento desta biomassa, a biodigestão anaeróbica é a que apresenta mais vantagens, pois além de um processo com maior rendimento energético, possui considerável capacidade de despoluir, permite valorizar um produto energético (biogás) e ainda obter um fertilizante, cuja disponibilidade contribui com a rápida amortização dos custos da tecnologia instalada. O biodigestor é uma estrutura projetada e construída de modo a produzir a situação mais favorável possível para que a degradação da biomassa seja realizada sem contado com o ar. Este fato proporciona condições ideais para que certos tipos especializados de bactérias, altamente vorazes em se tratando de materiais orgânicos, passem a predominar no meio e, com isso, provocar a degradação de forma acelerada.

O biogás gerado a partir dos rejeitos sólidos possui a seguinte composição: metano (CH4): 60% a 70%, gás Carbônico (CO2): 30% a 40% e traços de nitrogênio (N2), hidrogênio (H2) e gás sulfídrico (H2S). O poder calorífico do biogás está diretamente relacionado com a quantidade de metano existente na mistura gasosa e varia de 5000 a 7000 Kcal/m³. Se submetido a processo de purificação, pode gerar um valor de até 12000 Kcal/m³. O metano é um gás incolor e altamente combustível, não produz fuligem e seu índice de poluição atmosférico é inferior ao do butano, presente no gás de cozinha.

No Brasil são geradas 169.659 toneladas de lixo por dia (ABRELPE, 2008), resultando em uma produção de 61,92 milhões de toneladas por ano de resíduos sólidos urbanos. Grande parte destes resíduos se localiza em lugares dispersos ou em pequenos aterros sanitários, inviabilizando a instalação de uma planta geradora. Por esse motivo, a título de exemplo, é considerado um fator de aproveitamento de 40%, sendo assim consideradas 24,77 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos.

Com este quantitativo, considerando o poder calorífico médio do biogás como 5000 Kcal/m³ e adotando-se uma produção média de biogás de 0,15 m³/Kg de rejeito, tem-se o equivalente de 1,86 milhões de tep e 21,60 TWh que poderiam ser aproveitados. No que diz respeito aos rejeitos urbanos líquidos, são produzidos 32 milhões de metros cúbicos de águas residuais por dia no Brasil. Deste total, apenas 14 milhões são coletados e somente 4,8 milhões de metros cúbicos de esgoto são tratados, volume que corresponde a apenas 15% do total produzido; o serviço é estendido a apenas 44% das famílias brasileiras. O restante é descartado de forma indiscriminada nos rios. Visando ilustrar o potencial energético deste resíduo, aplicando-se um fator de aproveitamento de 40% sobre o montante de esgoto tratado, resultando numa produção aproveitável de 1,92 milhões de metros cúbicos. Levando-se em consideração a relação de uma produção média de biogás de 0,15 m³/Kg e o poder calorífico do biogás de 5000 Kcal/m³, tem-se a equivalência de 0,960 mil tep e 0,01 TWh que poderiam ser aproveitados.

 

REJEITOS INDUSTRIAIS SÓLIDOS E LÍQUIDOS.  São rejeitos de criadouros, abatedouros, destilarias, fábricas de laticínios, indústria de processamento de carnes, entre outros, onde os mesmos podem ser utilizados na geração de biogás. A composição do biogás, resultante da biomassa residual de criadouros de animais é geralmente a seguinte: metano (CH4) 40-70% vol, dióxido de carbono (CO2) 30-60% vol, outros gases 1-5% vol, hidrogênio (H2) 0-1% vol e sulfeto de hidrogênio (H2S) 0-3% vol (COLELHO, 2000) e o poder calorífico deste biogás também está relacionado diretamente ao teor de metano como já foi dito em referência a rejeitos urbanos sólidos e líquidos.

Os rejeitos industriais sólidos e líquidos comumente são produzidos em baixa escala e em locais dispersos. Mesmo considerando uma pequena geração de biomassa anual nestes locais, estes rejeitos podem ser utilizados para produzir biogás e gerar energia elétrica mediante estudos de viabilidade. Esta energia produzida será utilizada pela própria indústria, criadouro, destilaria, abatedouro, fábrica de laticínio, entre outros, em seus processos e, se possível, o excedente poderá ser comercializado.