Biogas emissions

Este trabalho apresenta uma metodologia de campo utilizada para determinar as emissões de biogás através das camadas de cobertura de aterros de resíduos sólidos urbanos, por meio de ensaios simples, diretos e de baixo custo. Os resultados obtidos nesses estudos indicaram que o fluxo de metano (CH4) pode atingir valores de até 150 kg/m². ano, o que representa 630 mil toneladas do CO2eq por ano em um simples aterro de 20 hectares. A espessura da camada de cobertura, que variou entre 0,2 e 0,7 m, não foi um fator relevante nas emissões medidas, enquanto que as pressões de biogás no contato camada-lixo, com valores acima de 500 Pa, favorecem a formação de microfissuras no solo da camada de cobertura, o que eleva as emissões de gases nesses pontos.

As camadas de cobertura nos aterros sanitários são responsáveis por isolar os resíduos, impedir a entrada de água no maciço, e evitar que os gases gerados no processo de biodegradação da matéria orgânica cheguem até a atmosfera. Este artigo apresenta a avaliação da retenção de gás na camada de cobertura do aterro sanitário da cidade de Caruaru, localizada no nordeste do Brasil. As atividades deste aterro foram encerradas em março de 2018. A avaliação da camada de cobertura se deu por uma caracterização geotécnica do solo (classificação, granulometria, grau de compactação, umidade, grau de saturação, índice de vazios e espessura da camada). Em campo foram realizados 20 ensaios com uma placa de fluxo estática para verificar a quantidade de gás que chegava até a superfície através da camada de cobertura. Os ensaios foram realizados em 4 baterias, em 5 pontos diferentes selecionados de acordo com a idade do resíduo ali disposto (2, 4, 6, 8 e 10 anos, respectivamente). Devido às baixas e...

Este trabalho apresenta uma metodologia de campo utilizada para determinar as emissões de biogás através das camadas de cobertura de aterros de resíduos sólidos urbanos, por meio de ensaios simples, diretos e de baixo custo. Os resultados obtidos nesses estudos indicaram que o fluxo de metano (CH4) pode atingir valores de até 150 kg/m². ano, o que representa 630 mil toneladas do CO2eq por ano em um simples aterro de 20 hectares. A espessura da camada de cobertura, que variou entre 0,2 e 0,7 m, não foi um fator relevante nas emissões medidas, enquanto que as pressões de biogás no contato camada-lixo, com valores acima de 500 Pa, favorecem a formação de microfissuras no solo da camada de cobertura, o que eleva as emissões de gases nesses pontos.

Os aterros sanitários representam uma fonte potencial de geração de gases de efeito estufa (GEE) para atmosfera, causada por sistemas inadequados de coleta e tratamento do biogás e emissões descontroladas pelas camadas de cobertura. Nos últimos anos tem sido pesquisadas camadas de cobertura que favorecem a oxidação do metano, nos casos onde a captação e exploração desse biogás não sejam economicamente viáveis. Neste sentido, as camadas de cobertura mais conhecidas são as denominadas metanotróficas, que funcionam com base em determinadas características do solo, presença de metano e micro-organismos, de forma a oxidar esse gás ao longo do perfil do solo. Esse trabalho apresenta os resultados do estudo realizado na camada de cobertura do tipo metanotrófica implantada na Célula Experimental localizada no Aterro da Muribeca, Recife-PE. A metodologia utilizada para na análise de emissões de biogás foi baseada em ensaios de campo para determinação do fluxo de metano e gás carbônico. Além ...

Este trabalho apresenta uma metodologia de campo utilizada para determinar as emissões de biogás através das camadas de cobertura de aterros de resíduos sólidos urbanos, por meio de ensaios simples, diretos e de baixo custo. Os resultados obtidos nesses estudos indicaram que o fluxo de metano (CH4) pode atingir valores de até 150 kg/m². ano, o que representa 630 mil toneladas do CO2eq por ano em um simples aterro de 20 hectares. A espessura da camada de cobertura, que variou entre 0,2 e 0,7 m, não foi um fator relevante nas emissões medidas, enquanto que as pressões de biogás no contato camada-lixo, com valores acima de 500 Pa, favorecem a formação de microfissuras no solo da camada de cobertura, o que eleva as emissões de gases nesses pontos.

Os aterros sanitários representam uma fonte potencial de geração de gases de efeito estufa (GEE) para atmosfera, causada por sistemas inadequados de coleta e tratamento do biogás e emissões descontroladas pelas camadas de cobertura. Nos últimos anos tem sido pesquisadas camadas de cobertura que favorecem a oxidação do metano, nos casos onde a captação e exploração desse biogás não sejam economicamente viáveis. Neste sentido, as camadas de cobertura mais conhecidas são as denominadas metanotróficas, que funcionam com base em determinadas características do solo, presença de metano e micro-organismos, de forma a oxidar esse gás ao longo do perfil do solo. Esse trabalho apresenta os resultados do estudo realizado na camada de cobertura do tipo metanotrófica implantada na Célula Experimental localizada no Aterro da Muribeca, Recife-PE. A metodologia utilizada para na análise de emissões de biogás foi baseada em ensaios de campo para determinação do fluxo de metano e gás carbônico. Além ...

Este trabalho apresenta uma metodologia de campo utilizada para determinar as emissões de biogás através das camadas de cobertura de aterros de resíduos sólidos urbanos, por meio de ensaios simples, diretos e de baixo custo. Os resultados obtidos nesses estudos indicaram que o fluxo de metano (CH4) pode atingir valores de até 150 kg/m². ano, o que representa 630 mil toneladas do CO2eq por ano em um simples aterro de 20 hectares. A espessura da camada de cobertura, que variou entre 0,2 e 0,7 m, não foi um fator relevante nas emissões medidas, enquanto que as pressões de biogás no contato camada-lixo, com valores acima de 500 Pa, favorecem a formação de microfissuras no solo da camada de cobertura, o que eleva as emissões de gases nesses pontos.

This work evaluated biogas emissions over time in an experimental cell located at the Muribeca solid waste landfill, Jaboatão dos Guararapes / PE, Brazil. In this sense, measurements of flow rates and concentrations of methane (CH 4) and carbon dioxide (CO 2) were made by the drainage system and the coverage layer over a period of 3 years. Determination of the flow of CH 4 and CO 2 in the gas drains was performed by inserting a thermo-anemometer transversely to the direction of flow of the gas flow in the pipe and cover layer static flow. Three-layer configurations were used, the first layer, called the conventional layer was formed by compacted soil, the second layer, called the capillary barrier, consisted of a crushed stone sublayer and a compacted soil sublayer, and the third layer, called oxidative layer, was composed of a mixture of soil and organic compost. During the monitoring period it can be observed that the biogas emissions by the cover layers were lower in the rainy periods, the Capillary Layer for example, in the rainy season presented emissions of 2% of CH 4 and 4% of CO 2 , while in the dry season. it had emissions of 9% of CH 4 and 25% of CO 2 .

RESUMO A emissão de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2) em aterros sanitários representa uma das mais importantes fontes de gases de efeito estufa em regiões metropolitanas. O presente trabalho quantificou a taxa de emissão de gases do efeito estufa (GEEs) pela camada de cobertura intermediária do aterro sanitário de Seropédica, Rio de Janeiro, Brasil, assim como a concentração desses gases na atmosfera acima das células do aterro. Um total de 21 amostras na camada de cobertura e 31 na atmosfera acima do aterro foi coletado. Foram utilizadas duas câmaras de fluxo de 0,66 m2 de área e 33,2 L de volume, e amostras foram retiradas com seringas de polipropileno de 60 mL em intervalos de 5 minutos, durante 15 minutos. As amostras foram coletadas em locais com e sem fissura na camada de cobertura intermediária. A análise das amostras foi feita por cromatografia de fase gasosa, por múltiplos detectores. As taxas de emissão dos GEEs observadas variaram entre 0,1 e 575,0 g m-2 dia-1 para...

A emissão de metano (CH 4) e dióxido de carbono (CO 2) em aterros sanitários representa uma das mais importantes fontes de gases de efeito estufa em regiões metropolitanas. O presente trabalho quantificou a taxa de emissão de gases do efeito estufa (GEEs) pela camada de cobertura intermediária do aterro sanitário de Seropédica, Rio de Janeiro, Brasil, assim como a concentração desses gases na atmosfera acima das células do aterro. Um total de 21 amostras na camada de cobertura e 31 na atmosfera acima do aterro foi coletado. Foram utilizadas duas câmaras de fluxo de 0, 66 m 2 de área e 33,2 L de volume, e amostras foram retiradas com seringas de polipropileno de 60 mL em intervalos de 5 minutos, durante 15 minutos. As amostras foram coletadas em locais com e sem fissura na camada de cobertura intermediária. A análise das amostras foi feita por cromatografia de fase gasosa, por múltiplos detectores. As taxas de emissão dos GEEs observadas variaram entre 0, 1 e 575, 0 g m-2 dia-1 para CH 4 e entre 0, 1 e 316, 0 g m-2 dia-1 para CO 2. As concentrações no ar ambiente variaram entre 3,5 e 150, 0 ppm e entre 333 e 655 ppm, para CH 4 e CO 2 , respectivamente. As maiores emissões foram constatadas nos pontos que continham as maiores fissuras no momento da coleta. Palavras-chave: gás de aterro; gases de efeito estufa; emissões; aterro sanitário; camada de cobertura intermediária.

Os gases oriundos da biodegradação dos resíduos nos aterros sanitários provocam um sério problema de poluição atmosférica a níveis local e global. Nesse contexto, empregam-se os sistemas de cobertura que possuem dentre os seus objetivos, a retenção das emissões fugitivas de biogás para a atmosfera. A pesquisa foi realizada na fase de operação de um aterro sanitário e tem por objetivo comparar as emissões fugitivas de biogás, enfocando o metano, em três sistemas de cobertura construídos em célula experimental: convencional, barreira capilar e evapotranspirativa. As investigações de campo consistiram em ensaios de placa de fluxo para mensurar a composição do biogás e o fluxo pelas camadas de cobertura. Os resultados indicaram que as emissões de biogás na camada convencional variaram de 7,5 a 389,0 g/m2.dia para o CH4.Na camada de barreira capilar, as emissões de CH4 variaram de 7,2 a 369,2 g/m2.dia A camada evapotranspirativa proporcionou o melhor desempenho em relação às demais camad...

RESUMO As emissões fugitivas de biogás podem representar parcela significativa do fluxo de gases em aterros sanitários, inviabilizar o aproveitamento energético do metano (CH4), além de oferecer riscos à saúde ambiental das comunidades circunvizinhas ao empreendimento. Nesse contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar as emissões fugitivas e os fatores que interferem no fluxo de biogás em camada de cobertura final (liner) de aterro sanitário. A área de estudo consistiu em uma célula de resíduos, com massa de 62.359,44 t de resíduos sólidos urbanos (RSU) depositados, no aterro sanitário de Campina Grande, Paraíba, Brasil. Nessa célula, foram realizadas medições das emissões fugitivas de biogás, por meio da metodologia de placa de fluxo estática, análises das concentrações de gases na interface solo-resíduo, utilizando dispositivos de medição de concentração de gases (DMC) e mapeamentos das emissões de gases na célula de resíduos, aplicando técnicas de interpolação de dados base...

O conhecimento dos parâmetros geotécnicos dos resíduos sólidos urbanos influência de modo direto no projeto de um aterro sanitário. Os parâmetros de resistência ao cisalhamento: peso específico, ângulo de atrito e coesão, condicionam os aspectos comportamentais da estabilidade de talude dos aterros de resíduos sólidos urbanos. A estabilidade de um aterro depende da resistência de seus elementos, que possuem as mais diversas características, estando os resíduos sujeitos ao processo de biodegradabilidade, que por sua vez causa uma variação temporal dos seus parâmetros. Compreender a variabilidade destes parâmetros, tendo em vista a importância dos mesmos, é essencial para os profissionais da engenharia e meio ambiente, o que planejam, projetam, controlam e monitoram tais estruturas. Trazer análises estatísticas das tendências destes parâmetros é uma ferramenta de relevante usabilidade para estimativas de projetos e análises do comportamento mecânico do aterro. Com esse panorama, o pre...

O conhecimento dos parâmetros geotécnicos dos resíduos sólidos urbanos influência de modo direto no projeto de um aterro sanitário. Os parâmetros de resistência ao cisalhamento: peso específico, ângulo de atrito e coesão, condicionam os aspectos comportamentais da estabilidade de talude dos aterros de resíduos sólidos urbanos. A estabilidade de um aterro depende da resistência de seus elementos, que possuem as mais diversas características, estando os resíduos sujeitos ao processo de biodegradabilidade, que por sua vez causa uma variação temporal dos seus parâmetros. Compreender a variabilidade destes parâmetros, tendo em vista a importância dos mesmos, é essencial para os profissionais da engenharia e meio ambiente, o que planejam, projetam, controlam e monitoram tais estruturas. Trazer análises estatísticas das tendências destes parâmetros é uma ferramenta de relevante usabilidade para estimativas de projetos e análises do comportamento mecânico do aterro. Com esse panorama, o pre...

O biogás gerado em aterros de resíduos sólidos urbanos (RSU) pode ser emitido para atmosfera através dos sistemas de coleta ou do fluxo na camada de cobertura final. Este trabalho tem como objetivo apresentar os primeiros resultados das análises de emissões de metano em três configurações de camada de cobertura que foram construídas em uma célula experimental de RSU, localizada no Aterro da Muribeca, Recife/PE-Brasil, enfocando-as como alternativa de gerenciamento de emissão de gases de efeito estufa em aterros de RSU de pequeno porte. A metodologia empregada para analisar as emissões de metano foi dividida em ensaios de campo, do tipo placa de fluxo, e em ensaios em laboratório, para caracterização do solo. O trabalho foi realizado nos meses de setembro a dezembro de 2008, através de 8 ensaios de placa de fluxo em cada camada, além de 4 ensaios em profundidade, para avaliar a retenção e/ou oxidação de metano ao longo da camada de cobertura final. O fluxo de metano verificado na cam...

Os aterros sanitários representam uma fonte potencial de geração de gases de efeito estufa (GEE) para atmosfera, causada por sistemas inadequados de coleta e tratamento do biogás e emissões descontroladas pelas camadas de cobertura. Nos últimos anos tem sido pesquisadas camadas de cobertura que favorecem a oxidação do metano, nos casos onde a captação e exploração desse biogás não sejam economicamente viáveis. Neste sentido, as camadas de cobertura mais conhecidas são as denominadas metanotróficas, que funcionam com base em determinadas características do solo, presença de metano e micro-organismos, de forma a oxidar esse gás ao longo do perfil do solo. Esse trabalho apresenta os resultados do estudo realizado na camada de cobertura do tipo metanotrófica implantada na Célula Experimental localizada no Aterro da Muribeca, Recife-PE. A metodologia utilizada para na análise de emissões de biogás foi baseada em ensaios de campo para determinação do fluxo de metano e gás carbônico. Além ...

The landfill gas (LFG) generated in Municipal Solid Waste (MSW) landfills can be emitted to the atmosphere through the gas collection system or by its escape through the final cover layer. The objective of this paper is to present the preliminary results of the methane (CH4) superficial emissions investigation at three different cover layers in an experimental cell, located at Muribeca Landfill, Recife/PE. The static flux chamber methodology was used in order to evaluate CH4 emissions "in situ", which was associated with laboratory tests for soil characterization. Eight flux chamber tests for measuring CH4 emission, as well as four tests for biogas concentrations along the cover layer depth were done to evaluate CH4 retention and/or oxidation. They were performed from September to December/2008. The CH4 flux in the capillary cover layer (BAC) was 0.37 Nl/m2.h, in the methanotrophic layer (MET) was 1.90 Nl/m2.h, and in the conventional layer (CONV) was 4.97 Nl/m2.h. The lowest CH4 flux determined in the BAC layer was related to the gas distribution layer at the bottom of this cover that equalized gas pressure and concentration before its passage through the soil. It was also verified that CH4 volumetric concentration and the relation CO2/CH4 increased from the bottom to the top of all cover layers. This behavior was more accentuated at the methanotrophic layer, which was an indication of CH4 oxidation. The study of alternative cover layers and its physical-chemical and constructive properties to reduce CH4 emissions and prevent pollution to the atmosphere is extremely important for most small and medium sized landfills in Brazil, where the recovery of LFG is incipient and unviable.

RESUMO Os aterros sanitários representam uma fonte potencial de geração de gases de efeito estufa (GEE) para atmosfera, causada por sistemas inadequados de coleta e tratamento do biogás e emissões descontroladas pelas camadas de cobertura. Nos últimos anos tem sido pesquisadas camadas de cobertura que favorecem a oxidação do metano (CH 4), nos casos onde a captação e exploração desse biogás não sejam economicamente viáveis. Neste sentido, as camadas de cobertura mais conhecidas são as denominadas metanotróficas, que funcionam com base em determinadas características do solo, presença de CH 4 e microorganismos, de forma a oxidar esse gás ao longo do perfil do solo. Esse trabalho apresenta os resultados do estudo realizado na camada de cobertura do tipo metanotrófica implantada na Célula Experimental localizada no Aterro da Muribeca, Recife-PE. A metodologia utilizada para na análise de emissões de biogás foi baseada em ensaios de campo para determinação do fluxo de metano e gás carbônico. Além disso, foram feitas medidas de concentração desses gases a cada 10 cm, desde a interface solo/resíduo até a superfície, e coletadas amostras de solo para avaliar a influência das características físico-químicas do material na retenção e/ou oxidação do CH 4. Os resultados têm demonstrado uma emissão de CH 4 variando de 0 a 151,95 g/m 2 .dia e uma redução da concentração de CH 4 baseada na relação CO 2 /CH 4 , variando de 34% a 100%, desde a interface solo/resíduos até a superfície. Dessa forma, as camadas do tipo metanotrófica ou oxidativas têm sido mais recentemente, utilizadas como alternativas às camadas convencionais de solo compactado, para o gerenciamento de emissões de gases de efeito estufa em aterros sanitários. PALAVRAS-CHAVE: Aterro de resíduos sólidos, camadas de cobertura, camada metanotrófica, oxidação de metano.

O objetivo desse trabalho foi avaliar o comportamento do fluxo volumétrico (m3/m2.h) de gases (CH4 e CO2) pela camada de cobertura final de uma célula de resíduos sólidos do Aterro Sanitário de Caucaia-Ceará. A primeira fase do monitoramento aconteceu no ano de 2012 e a segunda fase no ano de 2019, em 04 pontos da camada de cobertura. Foi utilizado um leitor de gases da marca LANDTEC GEM5000 conectado em placas de fluxo estático. No ano de 2012, os fluxos volumétricos médios foram de 2,1 x 10-2 m3/m2.h de CH4 e 3,2 x 10-2 m3/m2.h de CO2. Em 2019, esses fluxos aumentaram para 5,3 x 10-1 m3/m2.h de CH4 e 3,9 x 10-1 m3/m2.h de CO2, indicando redução da qualidade da camada de cobertura ao longo do tempo. Esses resultados indicaram também uma possível mudança na fase de digestão dos resíduos, já que houve uma inversão nos fluxos de CH4 e CO2 entre as campanhas do monitoramento.

Resumo O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a influência do plantio de gramíneas na camada de cobertura convencional de uma célula experimental de resíduos sólidos sobre o fluxo de CH 4 e CO 2 para a atmosfera. Os capins estudados (Andropogon, Mombaça, Buffel, Massai) e a grama (Bermuda) apresentaram uma capacidade diferente de reter as emissões dos gases (Mombaça: média de 2,5% de CH 4 e 5,0% de CO 2 ; Massai: 1,9% de CH 4 e 3,8% de CO 2 ; Andropogon: 0,7% de CH 4 e 1,4% de CO 2 ; grama Bermuda: 0,6% de CH 4 e 1,1% de CO 2 ; Buffel: 0,2% de CH 4 e 0,5% de CO 2). Os fluxos mássicos e volumétricos também foram menores no solo cultivado com capim Mombaça e maiores no capim Buffel e isso manteve relação com as principais características morfogênicas, estruturais, produtivas e nutricionais utilizadas na avaliação da sobrevivência e desenvolvimento dos cultivos.

The landfill gas (LFG) generated in Municipal Solid Waste (MSW) landfills can be emitted to the atmosphere through the gas collection system or by its escape through the final cover layer. The objective of this paper is to present the preliminary results of the methane (CH4) superficial emissions investigation at three different cover layers in an experimental cell, located at Muribeca Landfill, Recife/PE. The static flux chamber methodology was used in order to evaluate CH4 emissions "in situ", which was associated with laboratory tests for soil characterization. Eight flux chamber tests for measuring CH4 emission, as well as four tests for biogas concentrations along the cover layer depth were done to evaluate CH4 retention and/or oxidation. They were performed from September to December/2008. The CH4 flux in the capillary cover layer (BAC) was 0.37 Nl/m2.h, in the methanotrophic layer (MET) was 1.90 Nl/m2.h, and in the conventional layer (CONV) was 4.97 Nl/m2.h. The lowest CH4 flux determined in the BAC layer was related to the gas distribution layer at the bottom of this cover that equalized gas pressure and concentration before its passage through the soil. It was also verified that CH4 volumetric concentration and the relation CO2/CH4 increased from the bottom to the top of all cover layers. This behavior was more accentuated at the methanotrophic layer, which was an indication of CH4 oxidation. The study of alternative cover layers and its physical-chemical and constructive properties to reduce CH4 emissions and prevent pollution to the atmosphere is extremely important for most small and medium sized landfills in Brazil, where the recovery of LFG is incipient and unviable.

This paper presents a field methodology used to determine emissions of biogas through the cover layers of municipal solid waste landfills, by means of simple, straightforward and inexpensive tests. The results from these studies indicated that the flow of methane (CH4) can reach values up to 150 kg/m2. year, representing 630,000 tons of CO2eq per year in a mere 20 hectares of landfill. The thickness of the cover layer, which ranged between 0.2 and 0.7 m, was not a relevant factor in the measured emissions, while the pressure of biogas in the contact layer-waste, with values above 500 Pa, favors the formation of microcracks on the soil of the cover layer, which increases the emissions of gases in these points.
Keywords: municipal solid waste landfill; top cover; gases flow; field tests.

This paper presents a field methodology used to determine emissions of biogas through the cover layers of municipal solid waste landfills, by means of simple, straightforward and inexpensive tests. The results from these studies indicated that the flow of methane (CH4) can reach values up to 150 kg/m2. year, representing 630,000 tons of CO2eq per year in a mere 20 hectares of landfill. The thickness of the cover layer, which ranged between 0.2 and 0.7 m, was not a relevant factor in the measured emissions, while the pressure of biogas in the contact layer-waste, with values above 500 Pa, favors the formation of microcracks on the soil of the cover layer, which increases the emissions of gases in these points.

Os processos de decomposição da matéria orgânica resultam na geração de gases tóxicos que, se não gerenciados adequadamente podem resultar em graves impactos ambientais, entre eles a contaminação do ar e o agravamento do efeito estufa. Os principais gases gerados durante este processo são o metano (CH 4 ) e o dióxido de carbono (CO 2 ), sendo o primeiro 21 vezes mais eficiente no aprisionamento do calor na atmosfera. Por outro lado, os gases naturalmente produzidos nos aterros, também chamados de biogás, podem ser utilizados de forma benéfica para geração de energia. Através, principalmente, dos processos de biodegradação por microorganismos, são formados gases tóxicos nos aterros de resíduos sólidos, onde estes além de prejudicar a saúde humana provocam impactos ao meio ambiente. Este trabalho tem por objetivo, analisar, de forma sucinta, os impactos causados pelos gases emitidos em aterros à saúde humana, bem como ao meio ambiente, tendo por base análises efetuadas no Aterro da Muribeca.