Integração de sistemas de produção de biogás em estações de tratamento de esgotos com estratégia para a resiliência urbana em face às mudanças climáticas
| Orientador(a) (dc.contributor.advisor) | Gomes, Luciana Paulo | |
| Lattes Orientador(a) (dc.contributor.advisorLattes) | http://lattes.cnpq.br/0367690077465707 | pt_BR |
| Autor(a) (dc.contributor.author) | Pereira, Brenda Natália | |
| Autor(a) Lattes (dc.contributor.authorLattes) | http://lattes.cnpq.br/9647940079871782 | pt_BR |
| Data de Disponibilização (dc.date.accessioned) | 2025-08-15T13:06:08Z | |
| dc.date.available (dc.date.available) | 2025-08-15T13:06:08Z | |
| Data da defesa / Data do evento (dc.date.issued) | 2025-04-14 | |
| Abstract (dc.description.abstract) | Population projections for 2054 estimate a total of 9.9 billion people worldwide, with more than half living in urban areas. This scenario poses challenges for urban infrastructure, requiring innovative and sustainable solutions to meet increasing demand in limited spaces. Wastewater Treatment Plants (WWTPs) play a key role in this context and, when using anaerobic processes, generate methane as a by-product. Methane has a global warming potential approximately 28 times greater than carbon dioxide, but it can be converted into thermal, electrical, mechanical energy, or vehicular fuel. The use of methane in WWTPs presents an opportunity for decentralized renewable energy generation, contributing to the reduction of greenhouse gas emissions, circular economy strategies, odor control, and the environmental and financial viability of these facilities. This study aimed to estimate the biogas generation potential of four WWTPs located in the state of Rio Grande do Sul, Brazil — Morada dos Eucaliptos (Novo Hamburgo), Vicentina (São Leopoldo), Tega (Caxias do Sul), and Serraria (Porto Alegre) — as well as to calculate the avoided emissions of greenhouse gases and the potential for electricity generation from methane. The results showed differences among the plants, with Serraria standing out for its highest specific methane production per kilogram of COD removed (0.232 m³ CH₄/kg COD) and the greatest energy generation potential (17,057.14 kWh/day). The Tega plant showed negative methane values due to the dilution of wastewater by the stormwater drainage system. The estimated avoided emissions revealed considerable reductions, especially at the Serraria plant, which could achieve a net reduction of over 51,000 tons of CO₂ equivalent per year. It is concluded that the energy recovery from methane can make WWTPs less dependent on the power grid and more capable of responding to extreme events and system instabilities, contributing to urban resilience and aligning with sustainability and climate adaptation goals. | en |
| Resumo (dc.description.resumo) | As projeções populacionais para 2054 indicam um total de 9,9 bilhões de pessoas no planeta, sendo que mais da metade estará concentrada em áreas urbanas. Esse cenário impõe desafios à infraestrutura das cidades, exigindo soluções inovadoras e sustentáveis para atender à crescente demanda em espaços limitados. As Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) desempenham papel essencial nesse contexto e, quando utilizam processos anaeróbios, geram metano como subproduto. Esse gás possui potencial de aquecimento global aproximadamente 28 vezes superior ao dióxido de carbono, mas pode ser convertido em energia térmica, elétrica, mecânica ou combustível veicular. O aproveitamento do metano em ETEs representa uma alternativa para geração descentralizada de energia renovável, contribuindo para a redução de emissões de gases de efeito estufa, economia circular, diminuição de odores e viabilidade ambiental e financeira desses empreendimentos. Este trabalho teve como objetivo estimar o potencial de geração de biogás em quatro ETEs localizadas no Rio Grande do Sul — Morada dos Eucaliptos (Novo Hamburgo), Vicentina (São Leopoldo), Tega (Caxias do Sul) e Serraria (Porto Alegre) — além de calcular a emissão evitada de gases de efeito estufa e a energia elétrica passível de ser gerada a partir do metano. Os resultados mostraram variações entre as ETEs, com destaque para a ETE Serraria, que obteve a maior produção específica de metano por quilograma de DQO removida (0,232 m³ CH₄/kg DQO) e maior capacidade de geração energética (17.057,14 kWh/dia). A ETE Tega apresentou valores negativos de metano aproveitável devido à diluição do esgoto pelo sistema de drenagem pluvial. A estimativa de emissão evitada mostrou reduções expressivas, especialmente na ETE Serraria, que apresentou redução líquida de mais de 51 mil toneladas de CO₂ equivalente por ano. Portanto, o aproveitamento energético do metano pode tornar as ETEs menos dependentes da rede elétrica e mais preparadas para responder a eventos extremos e instabilidades, contribuindo para a resiliência urbana e se alinhando aos compromissos de sustentabilidade e adaptação climática. | pt_BR |
| Agência de fomento (dc.description.sponsorship) | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | pt_BR |
| URI (dc.identifier.uri) | http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13734 | |
| Idioma (dc.language) | pt_BR | pt_BR |
| Nome da instituição (dc.publisher) | Universidade do Vale do Rio dos Sinos | pt_BR |
| País da Instituição (dc.publisher.country) | Brasil | pt_BR |
| Departamento (dc.publisher.department) | Escola Politécnica | pt_BR |
| Sigla da Instituição (dc.publisher.initials) | Unisinos | pt_BR |
| Programa (dc.publisher.program) | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | pt_BR |
| Direitos de acesso ao documento (dc.rights) | openAccess | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Biogás | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Estação de tratamento de esgoto | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Digestão anaeróbia | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Resiliência urbana | pt_BR |
| Assunto (dc.subject) | Biogas | en |
| Assunto (dc.subject) | Wastewater treatment | en |
| Assunto (dc.subject) | Anaerobic digestion | en |
| Assunto (dc.subject) | Urban resilience | en |
| Tema (CNPq) (dc.subject.cnpq) | ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil | pt_BR |
| Título (dc.title) | Integração de sistemas de produção de biogás em estações de tratamento de esgotos com estratégia para a resiliência urbana em face às mudanças climáticas | pt_BR |
| Tipo de arquivo (dc.type) | Dissertação | pt_BR |
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