Unidade D – Sistemas de captação de gases de aterro

Sistemas de captação de gases de aterro

Um aterro sanitário pode ser conceitualizado como um reator bioquímico, sendo os resíduos sólidos e a água as maiores entradas, e tendo como principais saídas o gás de aterro (ou biogás) e o líquido lixiviado (chorume), como podem ser observados na Figura D.25.

O material armazenado no aterro inclui matéria orgânica parcialmente biodegradada e os outros materiais inorgânicos inicialmente colocados no aterro sanitário.

A geração de metano (o denominado “’gás dos pântanos”) resultante da decomposição anaeróbia da matéria orgânica é um fenômeno presente na natureza ao longo dos tempos.

A produção do hidrocarboneto saturado mais simples, o metano, é um fenômeno presente na natureza ao longo dos tempos. O denominado “gás dos pântanos” foi descoberto por Shirley em 1667 e o reconhecimento do metano como um de seus componentes foi definido por Volta, em 1776. Posteriormente, em 1883, Ulysse Gayon, aluno de Louis Pasteur, realizou a primeira fermentação anaeróbia, produzindo 100 litros de gás por metro cúbico de uma mistura de esterco e água. Uma das primeiras unidades semi-industriais de produção data de 1895, no Reino Unido, onde foi construído um digestor de lodos obtidos por decantação de esgotos domésticos da cidade de Exeter. O gás produzido era usado na iluminação das ruas da cidade.

Por outro lado, é importante salientar que o metano, segundo o Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT¹), faz atualmente parte do grupo dos “gases do efeito estufa” (GEEs).

O gás metano é considerado um gás combustível e suas emissões correspondem a 19% das emissões antrópicas dos GEEs. Estima-se uma geração de 370 a 400 Nm³ de biogás, outro nome pelo qual é conhecido o metano, por tonelada de matéria seca digerida dos resíduos sólidos. Esses valores têm sido frequentemente utilizados em projetos de aterros brasileiros.

De acordo com o IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), o metano natural corresponde a apenas 20% das emissões e as atividades humanas são responsáveis pelos 80% restantes, sendo que uma fração de 20% é oriunda da produção e do uso de combustíveis fósseis.

Após a confirmação de que, dentre as emissões mundiais de metano, cabem aos aterros sanitários controlados e aos lixões cerca de 8%, a preocupação com o gerenciamento do setor de resíduos sólidos e com a questão do aquecimento global aumentaram vertiginosamente nos últimos 10 anos.

O gráfico da Figura D.26 demonstra a distribuição global das fontes de metano, segundo o MCT(1997).

O biogás de aterro é composto por alguns gases que estão presentes em grandes concentrações (os gases principais) e outros gases presentes em concentrações muito baixas (os gases traços). Os gases principais são gerados pela decomposição da fração orgânica dos resíduos urbanos. Alguns dos gases traços, também presentes em pequenas concentrações, podem ser tóxicos e podem causar risco à saúde humana.

Os constituintes típicos do biogás de aterro sanitário são mostrados na Tabela D3.

Componente	quantidades (em%)
	EMBRABI (Empresa Brasileira de Biodigestores)	ALVES et al. (1980)	National Academy of Sciences citada por OLIVEIRA (2002)
CH4 (Metano)	60 a 80	57 a 70	55 a 70
CO2 (Dióxido de Carbono)	20 a 40	27 a 45	27 a 45
N2 (Nitrogênio)	0,5 a 2	0,5 a 3	3 a 5
H2 (Hidrogênio)	0,1 a 10	1 a 10	1 a 10
CO (Monóxido de Carbono)	máximo 0,1	0,1	0,1
O (Oxigênio)	máximo 0,1	0,1	0,1
H2S (Gás Sulfídrico)	máximo 0,1	traços	traços
H2O (Água)	não cita	não cita	variável

Tabela D3 – Composição do biogás, segundo diferentes autores.
Fonte: CAMPOS¹ et al. (2011)