Prêmio Melhores do Biogás – Plantas – Saneamento – Estação de Tratamento de Esgoto ETE Ouro Verde – Foz do Iguaçu

Tratar o esgoto doméstico de cerca de 35 mil pessoas no município de Foz do Iguaçu – Paraná por via anaeróbia, de forma sustentável e inovadora. Possibilitar a execução de projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação com foco em microgeração distribuída híbrida (biogás, solar e hidroenergia).

A PLANTA
Substratos/Resíduos utilizados: Esgoto doméstico
Uso energético dado ao biogás: Produção de energia elétrica
Produção de biogás (anual): 50 Nm³/dia
Situação: em operação

Atuação no setor de biogás em 2022

Nos últimos anos, a Companhia de Saneamento do Paraná (Sanepar) desenvolveu diversas iniciativas associadas com o biogás de suas Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), com o intuito de ratificar seu potencial de recuperação de energia. A ETE Ouro Verde é uma planta localizada no município de Foz do Iguaçu/Paraná, foi a primeira usina brasileira de geração distribuída de energia elétrica movida a biogás oriundo do tratamento anaeróbio de esgoto doméstico a ser cadastrada junto a ANEEL, e também foi a primeira no país a aderir ao sistema de compensação de energia elétrica preconizado pelas Resoluções Normativas da ANEEL nº 482/12 e 687/15, como unidade microgeradora.
Iniciou sua operação em 1997 e possui capacidade de atendimento de até 35.000 habitantes, podendo tratar até 70 L/s de esgoto doméstico. Seu processo de tratamento do esgoto é constituído pelas etapas físicas de remoção de sólidos grosseiros com base em gradeamento e desarenação, e pela etapa de degradação biológica em um Reator Anaeróbio de Lodo Fluidizado (RALF), um reator cujo princípio de funcionamento é semelhante ao reator do tipo UASB.
A ETE opera, atualmente, com uma eficiência de aproximadamente 75% na remoção da matéria orgânica. Como subproduto, a ETE produz anualmente cerca de 20 toneladas de lodo que, após higienização, é utilizado pelos agricultores da região como fertilizante.
Outro subproduto do processo anaeróbio de tratamento de esgoto é o biogás, cuja produção estimada é de 50 Nm3/dia. O biogás formado no RALF é captado em uma tubulação de PVC e forçado a passar por um filtro à base de limalha de ferro, onde é dessulfurizado. Após ser dessulfurizado, o biogás é guiado até um gasômetro cilíndrico horizontal com capacidade para armazenar até 50 m³, constituído por uma manta plástica de PVC e uma válvula de alívio hídrica, que atua em caso de excesso de gás.
Quando não se pretende armazenar o biogás no gasômetro ou quando se deseja esvaziá-lo, o biogás é direcionado por meio de duas derivações posicionadas antes e depois do gasômetro, conduzindo-o até um queimador.
Quando se deseja gerar energia elétrica, o biogás é conduzido até um grupo de 25 kW de potência nominal. O conjunto é constituído, também, por um Sistema de Monitoramento, Controle e Proteção, responsável pelo atendimento dos critérios de conexão da unidade geradora à rede de distribuição e monitoramento de grandezas elétricas. O plano analítico da ETE prevê o monitoramento periódico das características do meio líquido, bem como do biogás produzido. Determinam-se em tempo real as vazões de biogás, temperatura e pressão, bem como as concentrações de metano, gás carbônico, sulfeto de hidrogênio e oxigênio.
O consumo médio de energia elétrica da ETE Ouro Verde é de aproximadamente 0,8 MWh/mês. Estima-se que o sistema de geração distribuída pode produzir até 3,6 MWh/mês, disponibilizando um excedente de energia de cerca de 2,8 MWh/mês. Contudo, a ETE opera apenas em horário comercial, sob demandas específicas de projetos de pesquisa e inovação. Assim, entre os anos de 2020 e 2022, compensaram-se mais de 18,5 MWh de energia elétrica na localidade.
Destaca-se, ainda, que a ETE possui um sistema híbrido de geração distribuída de energia elétrica composto por um motogerador à biogás, um sistema fotovoltaico (5 kWp) e duas microturbinas hidráulicas (2 kW) instaladas no emissário do efluente da estação. Trata-se, portanto, da primeira ETE do Brasil a implementar e a investigar tal arranjo, o qual é muito promissor na perspectiva dos microgrids. A ETE Ouro Verde tem sido ao longo dos anos referência de pesquisa, desenvolvimento e inovação no setor de saneamento ambiental, notadamente por empregar conceitos contemporâneos voltados à economia circular e de baixo carbono e por possibilitar a geração de diretrizes replicáveis em plantas similares.