Análise do aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos para a produção de combustível derivado de resíduos: um estudo de caso no Espírito Santo, Brasil

Página do item simplificado
dc.contributor.advisor1Chaves, Gisele de Lorena Diniz
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000163599063
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0319559373628489
dc.contributor.authorBianchi, Karla Silva Bisi
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-8419-3625
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9666246106584805
dc.contributor.referee1Siman, Renato Ribeiro
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000329397403
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5990166591886283
dc.contributor.referee2Meneguelo, Ana Paula
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000262241139
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1800610548349937
dc.contributor.referee3Bacelos, Marcelo Silveira
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000000208386839
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3741207242086712
dc.date.accessioned2024-05-30T01:41:51Z
dc.date.available2024-05-30T01:41:51Z
dc.date.issued2023-06-01
dc.description.abstractThe excessive generation and inadequate disposal of urban waste is one of the concerns of society and public authorities. The need to reduce emission of polluting gases, in addition to the generation of new renewable energy sources, makes the energy use of waste an alternative to this problem. One of the available options is the Refuse Derived Fuel (RDF) that can be obtained from hazardous and non-hazardous waste, by making use of Municipal Solid Waste (MSW). The RDF can be used in several industrial sectors, due to its high calorific value and its moderate environmental impacts. On the other hand, cement industries are characterized by its high energy consumption and uses of highly polluting fossil fuels. RDF stands out as a potential substitute for fossil fuels used in this sector. Through co-processing technology, the RDF has the potential to mitigate environmental impacts generated by cement industries and incorporate their waste into the cement clinker. Although Brazil has instruments that encourage energy recovery from waste as a form of treatment, such as the Brazilian Solid Waste Policy (BSWP), the country is still moving slowly in this direction. This dissertation analyzes the economic viability of a plant to convert MSW into RDF, aiming fossil fuel substitution in cement industries located in Espírito Santo (ES). For this, economic engineering tools will be used, such as the project's cash flow, Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and Payback, besides the comparison between commercialization values of RDF and coke of petroleum, for substitution of petroleum coke in cement industries. However, some variables, such as: per capita waste generation, transport costs, RDF calorific value, technological efficiency, capital costs, operating costs, petroleum coke substitution rate, petroleum coke and RDF prices influence the economic parameters. For this, a sensitivity analysis will be carried out, based on information collected and the calculated data, to measure uncertainties of important parameters in economic indicators. To analyze the project risks, a Monte Carlo simulation will be employed, measuring the combined effect of these variables on the economic performance for the process integration through their impact on NPV. It is expected that this study provides the feasibility assessment of using MSW generated in the state of Espírito Santo state for the production of RDF and its replacement of fossil fuels in cement industries, filling the gap in the Brazilian literature.
dc.description.resumoA geração excessiva e a disposição inadequada dos resíduos é uma das preocupações da sociedade e do poder público. A necessidade da redução da emissão de gases poluentes, além da geração de novas fontes renováveis de energia, faz com que o aproveitamento energético dos resíduos se apresente como uma alternativa para essa problemática. Uma das opções disponíveis é o Combustível Derivado de Resíduos (CDR), que pode ser obtido a partir de resíduos perigosos e não perigosos, sendo utilizado os Resíduos Sólidos Urbanos (RSU). O CDR pode ser utilizado em diversos setores industriais, devido ao seu alto poder calorífico e seus moderados impactos ambientais. Por outro lado, a indústria de cimento é caracterizada pelo seu alto consumo energético e pela utilização de combustíveis fósseis altamente poluentes. O CDR destaca-se como um potencial substituto aos combustíveis fósseis utilizados nesse setor, e pode estar associado a essas indústrias através da tecnologia do coprocessamento, que possui potencial para mitigar os impactos ambientais gerados pelas indústrias de cimento e incorporar seus resíduos no clínquer do cimento. Entretanto, embora o Brasil possua instrumentos que incentivem a valorização energética dos resíduos como forma de tratamento, como a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), o país ainda caminha lentamente neste sentido. Essa dissertação analisará a viabilidade econômica de uma planta de conversão de RSU em CDR, a fim de ser utilizado nas indústrias de cimento do Espírito Santo (ES). Para isso, serão utilizadas ferramentas da engenharia econômica, tais como a obtenção do fluxo de caixa do projeto, Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Paybak, além da comparação entre valores de comercialização do CDR e do coque de petróleo, para a determinação da substituição perante o coque de petróleo nas indústrias de cimento no ES. Entretanto, algumas variáveis, tais como: geração de resíduos per capita, custos de transportes, poder calorífico do CDR, eficiência tecnológica, custos de capital, custos operacionais, susbtituição pelo coque de petróleo, preço do coque de petróleo e preço do CDR influenciam os parâmetros econômicos. Para isso, será realizada uma análise da sensibilidade, a partir das informações coletadas e dos dados calculados, para medir as incertezas de parâmetros importantes nos indicadores econômicos. Para analizar os riscos do projeto será utilizado uma simulação de Monte Carlo, medindo o efeito combinado dessas variáveis no desempenho econômico da integração de processo, através do seu impacto no VPL. Espera-se que os resultados deste estudo avaliem a viabilidade da utilização de RSU gerados no estado do Espirito Santo para a produção de CDR e sua substituição perante os combustíveis fósseis em indústrias de cimento, suprindo a lacuna referente a estudos dessa natureza.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/16922
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Energia
dc.publisher.departmentCentro Universitário Norte do Espírito Santo
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Energia
dc.rightsopen access
dc.subjectCombustível derivado de resíduos
dc.subjectCoprocessamento
dc.subjectIndústrias de cimento
dc.subjectResíduos sólidos urbanos
dc.subjectViabilidade econômica
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia/Tecnologia/Gestão
dc.titleAnálise do aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos para a produção de combustível derivado de resíduos: um estudo de caso no Espírito Santo, Brasil
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

Arquivos

Coleções

Dissertações de mestrado