Dissertação

{pt_PT=Valorização energética do biogás produzido em ETARs do Grupo Águas de Portugal} {} EVALUATED

{pt=Com o aumento da população global e da urbanização das nossas cidades é expectável que comece a existir escassez dos nossos principais recursos energéticos, bem como um aumento da poluição atmosférica associado ao uso de combustíveis fósseis. Paralelamente, cresce a necessidade de tratar cada vez mais resíduos urbanos o que envolve gastos energéticos consideráveis. Consequentemente, este estudo centrou-se em nove ETARs do grupo Águas de Portugal e teve por objetivo otimizar a produção elétrica a partir do biogás produzido, resultante do tratamento das águas residuais. Para isso as instalações foram avaliadas e diagnosticadas com base em visitas presenciais. Seguidamente foram calculadas as necessidades térmicas de cada instalação e ainda o potencial de melhoramento de produção elétrica. Foi avaliado o cenário de trocar os cogeradores de modo a melhorar o funcionamento do sistema produtivo. A avaliação da substituição dos nove cogeradores (através de um investimento de 1,65 milhões de euros) aponta para uma poupança adicional no consumo elétrico de cerca de 1,24 milhões de euros por ano e uma redução nas emissões de CO2 na ordem das 3 700 toneladas por ano. Estes resultados foram avaliados quanto à sua sensibilidade perante variações de alguns pressupostos assumidos por este estudo. O potencial de aproveitamento energético do biogás resultante do tratamento das águas residuais é considerável, como evidenciado pelos resultados, mas ainda existe muito a melhorar num sistema como este, nomeadamente a compreensão e otimização do processo biológico da digestão anaeróbia e a utilização de equipamentos mais modernos (e, portanto, mais eficientes). , en=With the increasing global population together with high rates of urbanization, a shortage of our main energy resources should be expected, as well as an increase in air pollution associated with the use of fossil fuels. Parallel to this is also growing the need to treat more urban waste, which involves considerable energy costs. Consequently, this study focused on nine wastewater treatment plants belonging to Águas de Portugal group and its objective was to optimize the electricity production from the biogas produced as a result of wastewater treatment. For this, the facilities were evaluated and diagnosed based on on-site visits. Next, the thermal needs of each facility were calculated as well as the potential for improvement of each installation in terms of its electrical production. The scenario of changing cogenerators was evaluated to improve the efficiency of the production system. The evaluation of replacing nine cogenerators (through an investment of 1,65 million euros) points to an annual saving in electricity consumption of around 1,24 million euros as well as a reduction in CO2 emissions on the order of 3 700 tons per year. These results were evaluated for their sensitivity regarding any variations of some assumptions taken by this study. The biogas energy potential resulting from wastewater treatment is considerable, as evidenced by the results, but there is still much to improve in such a system, namely understanding and optimizing the biological process of anaerobic digestion and the use of more modern equipment (and, therefore, more efficient). }
{pt=Cogeração, Biogás, Tratamento de águas Residuais, en=Cogeneration, Biogas, Wastewater Treatment}

Junho 24, 2019, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

António Luís Nobre Moreira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Patrícia De Carvalho Baptista

Centro de Estudos em Inovação, Tecnologia e Políticas de Desenvolvimento (IN+)

Investigador Auxiliar