Categoria: TCC

Título

    ANÁLISE MULTICRITÉRIO E ROTEIRIZAÇÃO APLICADO A LOGÍSTICA DE TRANSBORDO EMERGENCIAL ENTRE UNIDADES OFFSHORE NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO

Orientador(a)

Orientador: Prof. Matheus Ferreira de Barros, MSc.

Resumo

    A logística de transporte marítimo no setor petrolífero é diversificada e dinâmica. Na bacia de Campos, o transbordo emergencial entre unidades offshore envolve certa complexidade na criação do roteiro de visitas às unidades. Essa sequência de atendimento deve considerar diversos critérios simultaneamente. Considerando essa complexidade, este trabalho busca realizar uma alternativa sobre os possíveis meios de decisões de atendimento para transbordos emergenciais entre unidades de produção, tratamento e/ou armazenamento offshore, na indústria do Petróleo. A metodologia utilizada para tal análise é o PROMETHEE – Preference Ranking Organization Method for Enrichment Evaluations para hierarquização sobre as questões de ordenação das demandas e a base do algoritmo PDP – Pickup and Delivery Problem para roteamentos das embarcações de atendimento a essas demandas. Como forma de contextualização, este trabalho inicia-se com uma introdução sobre o setor petrolífero e sua cadeia logística. Posteriormente, apresenta-se um referencial teórico sobre o histórico da indústria do petróleo, informações da cadeia de suprimentos e logística desse segmento, os fundamentos do processo decisório, da pesquisa operacional e dos demais métodos utilizados no trabalho. O capítulo de metodologia apresenta o método utilizado de forma conceitual. Segue-se então para a aplicação do método descrito e a conclusão com os resultados obtidos da aplicação, algumas considerações e propostas futuras. Na avaliação final, discute-se como pode ser promissor, o desenvolvimento de algoritmos e a utilização de métodos de priorização neste tipo de demanda.

Título

      DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR PARA EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS NA CIDADE DO RIO DE JANEIRO

Orientador(a)

Orientador: Diego Cunha Malagueta

Resumo

     É notório o crescimento do uso de fontes renováveis de energia no Brasil. Dentre as fontes disponíveis, pode-se destacar a energia solar, devido a sua abundante disponibilidade no território brasileiro e seu potencial de aproveitamento, uma vez que ainda se faz uso de energia elétrica para aquecimento de água em residências. Este trabalho tem como objetivo a análise de viabilidade econômica da substituição do uso de chuveiros elétricos pela água aquecida por meio de sistemas de aquecimento solar (SAS), baseando a pesquisa em um edifício residencial, para a qual foram determinadas as variáveis necessárias para análise financeira do projeto. São apresentados tipos, configurações dos sistemas de aquecimento, bem como algumas características e foi determinado o uso de energia elétrica como fonte auxiliar para o SAS. Foi feita uma pesquisa de mercado, com auxílio de informações do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, para coletores solares disponíveis no mercado brasileiro. Após comparação de custo-benefício dos coletores solares mapeados, foi feito o dimensionamento do sistema, levantamento de custos e projeção financeira, mostrando a economia real ao consumidor final. Determinou-se que o sistema tem seu retorno de investimento em 3 anos e 8 meses, sendo economicamente viável ao usuário final.

Abstract

      The growth in the use of renewable energy sources in Brazil is noteworthy. Among the available sources, we can highlight the solar power, due to the abundant availability in the Brazilian territory and its potential of use, since still is made use of electric power for heating of water in residences. The objective of this work is to analyze the economical feasibility of replacing the use of electric showers by heated water using solar heating systems, based on the research in a residential building, for which the necessary variables for the financial analysis of the project were determined. Types, configurations of heating systems, as well as some characteristics were presented and it was determined the use of electric power as auxiliary source for the SAS. A market research was done, with the help of information from the National Institute of Metrology, Quality and Technology, for solar collectors available in the Brazilian market. After comparing the cost benefit of the mapped solar collectors, the system was sizing, costing and financial projection, showing the real economy to the final consumer. It was determined that the system has its return on investment in 3 years and 8 months, therefore economically viable to the final user.

Título

    ELEMENTOS PARA MELHORIA DA SEGURANÇA VIÁRIA NO BAIRRO MIRANTE DA LAGOA: UM ESTUDO NA AVENIDA VEREADOR ADIR LUÍS DE SCHUELLER

Orientador(a)

Orientador: Prof. Conrado Vidotte Plaza, M.Sc.

Resumo

    Segundo o relatório de status global sobre a segurança no trânsito de 2018 da Organização Mundial da Saúde (WORLD HEALTH ORGANIZATION, 2018), cerca de 1,35 milhão de pessoas morrem a cada ano em decorrência de acidentes no trânsito no mundo. Mais da metade das mortes globais no trânsito são entre pedestres, ciclistas e motociclistas. Além dos impactos sociais decorrentes da insegurança no trânsito, destaca-se, ainda, os riscos e impactos ambientais, dentre eles, a mortalidade de fauna decorrentes de atropelamentos, principalmente em regiões lindeiras às áreas de preservação ambiental. As vias rodoviárias, por serem pensadas principalmente para os veículos automotores, possuem, no geral, o efeito barreira, que pode ser explicado como a criação de uma barreira física que limita a locomoção entre os espaços, tanto para os animais quanto por pedestres e ciclistas. Esse problema pode ser observado em várias localidades brasileiras, sendo uma delas a Avenida Vereador Adir Luís de Schueller, no bairro Mirante da Lagoa – Macaé/RJ. Nesta região, pode-se observar altas velocidades por parte dos motoristas, que acabam por colocar em risco a segurança de pedestres, ciclistas e animais que vivem às margens da lagoa de Imboassica. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo elaborar um projeto visando a melhoria da segurança viária, tanto para os pedestres e ciclistas quanto para os animais, na Avenida Vereador Adir Luís de Schueller, localizada no bairro Mirante da Lagoa, às margens da lagoa de Imboassica, no município de Macaé-RJ. A partir da investigação e análise do local de estudo, a fim de solucionar esse problema, foram propostas a implantação de medidas moderadoras de tráfego, melhorias na infraestrutura destinada aos pedestres e ciclistas e aumento da iluminação da via. As medidas propostas foram selecionadas de forma a conferir os níveis de redução de velocidade necessárias sem haver grandes alterações na avenida, através de dispositivos relativamente simples de serem implantados. Foi proposto, ainda, um plano operacional da via para os fins de semana, priorizando os transportes ativos e incentivando a utilização segura e sustentável da região. Após a implantação das alterações na avenida, espera-se um ganho na qualidade de vida dos utilizadores do local, bem como uma transformação completa no modo dos moradores enxergarem a mobilidade urbana na cidade.

Abstract

    According to the World Health Organization 2018 Global Status Report on Road Safety (WORLD HEALTH ORGANIZATION, 2018), approximately 1.35 million people die each year worldwide due to road traffic accidents. More than half of global traffic deaths are among pedestrians, cyclists and motorcyclists. In addition to the social impacts resulting from the traffic insecurities, it is important to highlight the environmental risks and impacts, including the mortality of fauna, especially in regions next to environmental preservation areas. Roadways, as they are designed primarily for motor vehicles, generally have the barrier effect, which can be explained as the creation of a physical barrier that limits locomotion between spaces, both for animals and for pedestrians and cyclists. This problem can be observed in several Brazilian locations, one of them being Avenida Vereador Adir Luís de Schueller, in the Mirante da Lagoa neighborhood Macaé/RJ. In this region, it is possible to observe vehicles in high speed, putting pedestrian, cyclists, and animals’ safety at risk. In this context, this work aimed to develop a project to improve road safety, both for pedestrians and cyclists and for animals, on Vereador Adir Luís de Schueller Avenue, located in the Mirante da Lagoa neighborhood, next to the Imboassica lagoon, in the city of Macaé-RJ-Brazil. From the investigation and analysis of the study site, it was proposed the implementation of traffic calming concept, besides improvements for pedestrians and cyclists and increased lighting on the road. The proposed measures were selected in order to check the levels of speed reduction needed without major changes in the avenue, through relatively simple devices to be implemented. An operational plan for the weekend was also proposed, prioritizing active transport and encouraging safe and sustainable use in the region. After the implementation of the alterations to the avenue, a gain in the quality of life of users of the place is expected, as well as a complete transformation in the way residents see urban mobility in the city.

Título

    DIMENSIONAMENTO GEOTÉCNICO DE FUNDAÇÃO EM ESTACA PARA GALPÃO EM ESTRUTURA METÁLICA

Orientador(a)

Orientador: Gustavo Vaz de Mello Guimarães

Resumo

    Este documento tem como objetivo realizar o dimensionamento geotécnico das estacas de um galpão em estrutura metálica localizado em Cabo-Frio, Região dos Lagos/R.J. Para isso foram realizadas estimativas da capacidade de carga geotécnica das fundações utilizando diferentes métodos semi empíricos tradicionais. Para os métodos utilizados foram verificadas algumas premissas adotadas por projetistas daquela região. As análises também consideraram diferentes tipos e geometrias de fundações em estacas. Por fim, o trabalho apresenta um estudo de otimização de custos de execução das estacas da obra. Após todas as etapas, o autor propõe um projeto de fundação em estacas hélice contínua que garante, ao atender os padrões de segurança mínimos determinados pelas normas regentes, qualidade, economia e agilidade na execução.

Abstract

      This document has as main goal, to perform the geotechnical sizing of the foundation of a metallic structural shed, as well the analysis and optimization of this project, as a way of ensure a well-planned project providing quality and less cost of execution and materials. To do so will be estimated the geotechnical loads of foundations using different traditional methods, for different types and geometry of foundation, following these steps an analysis of optimization shall be carried out, comparing the results with its respective costs. Making through all this process the author will provide a foundation project for a metallic structural shed that grants, while attending all the security standards, quality and economy.

Título

     ANÁLISE TÉCNICA DO USO DE WETLANDS CONSTRUÍDOS PARA TRATAMENTO DE LIXIVIADO DE ATERRO SANITÁRIO

Orientador(a)

    Orientador: Profa. M.Sc Beatriz Rohden Becke

Resumo

      Os resíduos gerados pela humanidade sofreram muitas alterações ao longo da história e, de modo a promover destinação que preserve a saúde pública e o meio ambiente, também mudou o seu método de descarte. No Brasil, segundo a determinação da Lei no 12.305/10, os resíduos sólidos devem ser destinados a aterros sanitários, onde sofrem confinamento em solo impermeabilizado e os gases e chorume produzidos pela decomposição da matéria orgânica são coletados. O chorume ou lixiviado consiste em um líquido de coloração turva e mau odor, altamente poluente e com alta carga de Nitrogênio Amoniacal (NH3), que deve receber tratamento antes de sua destinação final. O Wetland Construído (WC) é um sistema de engenharia baseado em ecossistemas naturais com macrófitas, que possuem alta eficiência em remoção de carga orgânica e baixo custo de implementação com uso difundido no tratamento de águas cinzas. Assim, este estudo tem por objetivo avaliar a eficiência deste sistema quando utilizado no tratamento de lixiviado de aterro sanitário. Desta forma, foi montado um sistema de WC em duas etapas numa escala reduzida em um aterro sanitário localizado na regiãometropolitana do Rio de Janeiro, que foi operado por cerca de 4 meses, sendo alimentado por efluente da 1ª etapa de tratamento da unidade. As análises realizadas apontaram eficiência de 65% de remoção de NH3 na primeira etapa do sistema e de 96% na segunda. Os valores finais alcançados atendem à Resolução CONAMA nº 357/2005 para lançamento de efluentes em corpos hídricos, com média 18 mg/L de NH3. Os resultados obtidos de Oxigênio Dissolvido evidenciam a ocorrência de reações aeróbias na primeira etapa de tratamento e a presença de zonas aeróbias e anaeróbias na segunda, porém os valores de saída são inferiores a 5mg/L e, portanto, muito baixos para lançamento em corpos hídricos. O sistema não alcançou valores eficientes de remoção de DQO devido ao índice de recalcitrância do lixiviado, indicando a necessidade da implantação de etapa de tratamento físico-químico. A turbidez do lixiviado na primeira etapa foi reduzida em cerca de 90%, sendo a eficiência de remoção deste parâmetro atribuída ao sistema filtrante. A partir destes parâmetros foi possível verificar o comportamento do sistema em relação à decomposição da matéria orgânica e recalcitrante, apontando seu potencial de utilização em escala real para tratamento de lixiviado.

Abstract

     The waste generated by humanity has undergone many changes throughout history, and also its disposal methods, in order to preserve public health and the environment. In Brazil, according to the Federal Law 12.305/10, solid waste must be sent to landfills, where the garbage is confined in waterproofed soil and the gases and leachate produced by the decomposition of organic matter are collected. Leachate consists of a liquid with a turbid color and a bad odor, highly polluting and with a high load of Ammoniac Nitrogen (NH3). This liquid receives treatment before its final discharge in any water body. The Constructed Wetland is an engineering system based on natural ecosystems with macrophytes, which has high efficiency in removing organic load, low implementation cost and its use is quite widespread in gray water treatment. Thus, this study aims to assess this system efficiency when used to treat landfill leachate. For this purpose, a small-two-stage-scale treatment system was set up in a landfill located in the metropolitan region of Rio de Janeiro, where it was operated for 4 months with the effluent of the first stage of the landfill system treatment. The analyses have shown 65% of NH3 removal on the first stage and 96% on the second. The final results comply with the Resolution of CONAMA nº 357/2005 to be released on water bodies, with an average of 18mg/L NH3. The Dissolved Oxygen results show the aerobic reactions in the first treatment stage and the presence of aerobic and anaerobic zones in the second. However, the output values are lower than 5mg/L and, therefore, not indicated for release into water bodies. The system did not achieve efficient COD removal values due to the leachate recalcitrance index, indicating the need for the implementation of a physical-chemical treatment step. The turbidity of the leachate in the first stage was reduced by about 90%, with the removing efficiency attributed to the filtering system. From these parameters it was possible to verify the behavior of the system in relation to the decomposition of organic and recalcitrant matter, pointing out its potential use in real scale for leachate treatment.

Título

      IMPLANTAÇÃO DE REDES COLETORAS DE ESGOTO – MÉTODO DESTRUTIVO VERSUS MÉTODO NÃO DESTRUTIVO: ESTUDO DE CASO DE UMA OBRA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO EM JACAREPAGUÁ – RJ

Orientador(a)

Orientador: Prof. Gustavo Vaz de Mello Guimarães, D.Sc.

Resumo

     O presente trabalho busca apresentar soluções para o problema de implantação de rede coletora de esgoto em grandes centros urbanos, onde o espaço é reduzido para as práticas executivas tradicionais. A utilização do método destrutivo provoca interdições no trânsito, gera ruído, emissão de material particulado, além de oferecer maior risco à segurança dos trabalhadores, veículos e pedestres que circulam pelo local. Esses são alguns dos fatores que incentivaram o avanço tecnológico a desenvolver metodologias não destrutivas que apresentam menor impacto social e ambiental. Hoje em dia, já existe uma ampla variedade de técnicas não destrutivas presentes no mercado. Neste contexto, o presente trabalho busca apresentar os métodos de escavação para implantação de redes subterrâneas disponíveis e analisar, no estudo de caso deste trabalho, uma obra no bairro de Jacarepaguá, cidade do Rio de Janeiro, promovendo a aplicação de critérios de escolha para saber qual a solução construtiva mais adequada a ser empregada em um trecho considerado crítico, da implantação de uma nova rede coletora de esgoto.

Abstract

      This research shows possibles solutions for installation of sewage collection in large urban centers, where some traditional activities are restricted because of the high density population and structures. The use of the traditional destructive method can cause: traffic jams, noises, large amounts of trash and safety risks for the workers, vehicles and pedestrians. These are some of the factors that have encouraged technological advances to develop trenchless technologies with less social and environmental impact. Nowadays, a wide variety of trenchless techniques can already be found. In this context, the present work seeks to present the excavation methods for the implementation of available underground networks. As well as analysis of the real case of installation of a sewage collection network in Jacarepagua, Rio de Janeiro, a huge urban center in Brazil. Indeed, the application of criterias to choose the right technology to be considered as a solution for the case study.

Título

      ANÁLISE DA VIABILIDADE DA IMPLEMENTAÇÃO DE ALTERNATIVAS SUSTENTÁVEIS EM UMA EDIFICAÇÃO UNIFAMILIAR EM MACAÉ-RJ

Orientador(a)

Orientador: Prof. Bruno Barzellay Ferreira da Costa, D.Sc

Resumo

     A busca por um mundo mais sustentável tem ficado em evidência nos últimos anos. Nota-se um aumento na preocupação com a preservação dos recursos naturais visando manter um planeta minimamente habitável para as próximas gerações. Nesse contexto surgem as necessidades de diminuição nos níveis de desperdício e aumento da eficiência de utilização desses recursos. Essa tendência tem se expandido para todos os setores da economia, não sendo diferente na construção civil. Esse trabalho busca avaliar as alternativas possíveis atualmente para uma maior sustentabilidade geração fotovoltaica, aproveitamento de água das chuvas e substituição do sistema de iluminação por Led em uma edificação residencial unifamiliar localizada na cidade de Macaé, litoral norte do Rio de Janeiro. Deseja-se mitigar os impactos ambientais do uso dessa edificação, levantando os ganhos ao meio ambiente, mas ponderando também as questões econômicas e financeiras da implementação dessas alternativas, que foram orçadas e avaliadas através de métodos de análise econômica como valor presente líquido, taxa interna de retorno e payback tanto para o projeto como um todo quanto individualmente para cada etapa. Este trabalho mostrará os custos associados à implementação dessas soluções assim como o seu benefício financeiro. Assim, será possível demonstrar que, apesar da resistência de parte da população devido ao seu alto custo inicial, é possível construir uma edificação mais sustentável e ter retorno financeiro sobre esse projeto ao mesmo tempo.

Abstract

      The search for a more sustainable world has become even more evident. In recent years, the concern about preserving natural resources has increased, maintaining the goal of keeping the planet minimally habitable for the next generations. In this context, the needs of reducing the wasting levels and increasing the efficiency of the use of these resources emerge. This trend has expanded to all sectors of the economy, so it would not be different in civil construction. This paper intends to evaluate actual possible alternatives to a higher sustainability such as photovoltaic generation, use of rain water and replacement of the lightening system for LEDs in a single-family residential building located in the city of Macaé, on the north coast of Rio de Janeiro state, aiming to reduce the environmental impacts of the building usage, presenting the benefits to the environment but also pondering the economic and financial issues as well regarding the implementation of this alternatives which were budgeted and evaluated through economics analysis methods such as net present value, internal rate of return and payback not only for the whole project but also for each individual stage. This paper will show the associated costs to the implementation of these solutions and its financial return. So, to show that besides the resistance from a part of the population due to its high initial costs, d a more sustainable building and have a return on investment at the same time.

Título

      PLANEJAMENTO LOGÍSTICO DE CANTEIRO DE OBRAS EM SISTEMAS PRÉ-MOLDADOS DE CONCRETO EM MACAÉ-RJ

Orientador(a)

Orientadora: Profa. Doutora Monique Amaro de Freitas Rocha Nascimento

Resumo

     Amplamente utilizadas na construção civil, as ferramentas digitais de apoio à gestão, em sistemas pré-moldados com uso de protensão, permitem o entendimento e visualização de todo ciclo de vida do projeto de construção. O uso de ferramentas de gestão nos canteiros de obra em sistemas pré-moldados propõe uma abordagem singular, onde as informações relacionadas ao processo de gestão de instalações, proporcionam um impacto considerável nas metas e na otimização do trabalho por meio da análise de cadeias de suprimento. Além disso, apoiam o planejamento e controle da produção e auxiliam na tomada de decisões, seguindo os princípios da construção enxuta, modificando a confiabilidade de prazo, qualidade, custo e segurança. O uso de ferramentas digitais em canteiros de obra de sistemas pré-moldados de fabricação pode ser verificado em gestão de operações, planejamento estratégico das etapas de construção, aquisição, estoque e transporte de materiais e verificação de conflitos espaciais das frentes de trabalho no canteiro de obras. Este trabalho de conclusão de curso propõe diretrizes para o planejamento e controle logístico para o canteiro de obras em sistemas construtivos pré-moldados em concreto para construção de um galpão, utilizando ferramentas digitais.

Abstract

      Widely used in civil construction, digital management support tools, in precast systems with the use of prestressing, allow the understanding and visualization of the entire life cycle of the construction project. The use of management tools at construction sites in precast systems proposes a unique approach, where information related to the facility management process provides a considerable impact on goals and work optimization through supply chain analysis. In addition, they support production planning and control and assist in decision-making, following the principles of lean construction, modifying deadline reliability, quality, cost and safety. The use of digital tools on construction sites of precast manufacturing systems can be verified in operations management, strategic planning of the stages of construction, acquisition, inventory and transport of materials and verification of spatial conflicts of the work fronts at the construction site. This course conclusion work proposes guidelines for planning and logistical control for the construction site in precast concrete construction systems for the construction of a shed, using digital tools.

Título

      BIODIGESTORES EM PROPRIEDADES RURAIS: ESTUDO DE CASO DE CANTAGALO/RJ

Orientador(a)

Orientadora: Profa. Doutora Monique Amaro de Freitas Rocha Nascimento

Resumo

     Vive-se, no momento contemporâneo, o futuro que era considerado fantasioso ou pessimista, mas que já vinha sendo anunciado por estudiosos do meio ambiente, os impactos sofridos em decorrência das ações humanas. A crise energética se soma à crise hídrica e o lixo é uma equação sem solução pelas técnicas tradicionalmente utilizadas, implicando em contaminação do solo, do ar e dos mananciais, propagação de vetores e de doenças, deslizamento e escorregamento, alagamentos, entre outros problemas causados pelas alterações impensadas e irracionais do homem ao meio ambiente, promovendo desequilíbrio, desordem e destruição. Ao mesmo passo em que o homem começa a entender de fato que é indissociável do meio e sofre os danos causados a ele a médio e longo prazo, também se vê diante do risco de não ter mais energia suficiente para suas demandas eternamente crescentes, gerando necessidades em progressão geométrica para recursos naturais que conseguem supri-las em progressão aritmética, e a um altíssimo custo à saúde ambiental. A vida humana como a conhecemos se tornou literalmente insustentável ao planeta, em todos os sentidos. Em nome disso, o estudo traz uma das alternativas de produção de energia limpa, renovável e barata, abordando o biogás produzido a partir da ação de biodigestores sobre os dejetos de determinados animais criados em propriedades rurais. A proposta, abordada em uma revisão geral das partes integrantes do projeto, descritiva e qualitativa aplicada a um relato de caso, considera a produção de biogás para uso como gás de cozinha ou para conversão em energia elétrica para pequenas propriedades rurais, a baixo custo e com produção que se assume suficiente para o consumo da propriedade e venda de possíveis excedentes, para redução de despesas e ganhos que integrem a economia dessas famílias. A partir dos cálculos do projeto foi encontrado um valor de 3,7 m³ para o biodigestor, 3,0 m³ para o gasômetro, com isso irá gerar 90,0 m³ de biogás gerado ao mês, convertendo em GLP será 40,8 kg e de energia será de 129,5 kWh, podendo gerar uma economia de até R$314,00 mensais.

Abstract

      What we live, in the contemporary moment, is the future which had been considered pessimist, but which had also been announced by specialists on the environment and the impacts suffered from human actions. Energetic crisis is added to the hydric crisis, and trash is an equation without solution by the traditional alternatives, implying in the contamination of the soil, the air and the water, dissemination of vectors and diseases, earth slides, floods, among other problems given by unthoughtful and irrational changes made by men to the environment, causing disorder and destruction. At the same time as men start to understand themselves as inseparable from the environment, and to see that They suffer from the damages caused to the environment in mid and long term, they also see themselves in risk of running out of energy to supply their ever-growing demands, generating needs in geometrical progression that nature can supply in arithmetic progression, and at a very high cost to environmental health. Human life, as we know it, has become literally unsustainable to the planet, in every way. Thus, the herein essay brings one of the alternatives to the production of clean, renewable and low-cost energy, approaching the biogas produced by biodigestors from dejects of animals raised in farms. The project, supported by a qualitative and descriptive bibliographic review applied to a case report, considers the production of biogas for the use as kitchen gas, or for the conversion to electric energy for small farms, at a low cost and with enough production to supply the property consumption the sale of possible exceeds, for the cost of expenses and gains with integrate the economy of such families. From the project calculations, a value of 3.7 m³ for the biodigester was found, 3.0 m³ for the gasometer, which will generate 90.0 m³ of biogas generated per month, converting into LPG will be 40.8 kg and of energy will be 129.5 kWh, which can generate savings of up to R$314.00 per month.

Título

      GERAÇÃO DE BIOGÁS EM UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO COM REATOR UASB: avaliação dos benefícios econômicos e proposta de investimento através dos títulos verdes (green bonds)

Orientador(a)

Orientador: Prof. Conrado Vidotte Plaza

Resumo

    Em 2020, o marco do saneamento do Brasil foi atualizado e ampliado, resultando em investimentos crescentes no setor. No entanto, muito ainda há para se fazer, principalmente no que diz respeito ao tratamento de esgotos sanitários. O Reator UASB é um processo anaeróbio (sem presença de oxigênio) de tratamento de esgoto, que tem como objetivo principal a remoção da matéria orgânica dissolvida e em suspensão através de mecanismos biológicos. Durante o processo de decomposição da matéria orgânica do esgoto, acontece a liberação de um conjunto de gases, principalmente metano e dióxido de carbono, denominado de biogás. O biogás possui uma considerável capacidade de geração de calor e pode ser utilizado como fonte de energia, com o objetivo de reduzir os gastos com eletricidade nas ETEs e, ainda, reduzir o impacto ambiental associado à sua emissão no ambiente. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo analisar a viabilidade econômica da cogeração do biogás em três Estações de Tratamento de Esgoto hipotéticas, de pequeno, médio e grande porte, com Reator UASB. Para isto, a metodologia teve início com a avaliação do potencial de geração de biogás em cada ETE. Posteriormente, calculou-se o potencial energético de cada ETE e o possível lucro associado. Concluiu-se que, apesar do investimento inicial ainda ser alto, a geração de energia através do biogás proveniente do Reator UASB é economicamente viável. No entanto, a utilização do financiamento através dos títulos verdes (títulos de renda fixa utilizados na captação de recursos para financiar exclusivamente projetos sustentáveis), pode tornar os projetos de biogás viável técnico e financeiramente.

Abstract

      In 2020, the Brazilian sanitation legal framework was updated and expanded, resulting in growing investments. However, there is still a lot to be done, especially regard to the treatment of sanitary sewage. The UASB Reactor is an anaerobic (oxygen-free) sewage treatment process, that aim at the removal of dissolved and suspended organic matter through biological mechanisms. During the decomposition process of the sewage’s organic matter, a set of gases is produced and released at the atmosphere, among them methane and carbon dioxide. This set of gases, named biogas, has a considerable heat generation capacity and can be used as an energy source, with the objective of reducing electricity costs in the sewage treatment plants and the associated environmental impact. In this context, this work aimed to analyze the economic feasibility of biogas cogeneration from three hypothetical Sewage Treatment Plants (STP) with UASB Reactor: small, medium and large capacity. The methodology starts from the evaluation of the potential biogas generation for each STP. After that, the energy potential and associated profit for each STP was estimated. It was concluded that the generation of energy through biogas from the UASB Reactor is economically viable, despite the necessary high initial investments. However, the use of green bonds (fixed-income bonds used to raise funds to exclusively finance sustainable projects) can make the biogas projects technically and economically viable.