TRANSFORMAÇÃO DO LIXO EM ENERGIA ELÉTRICA E FERTILIZANTE

Estudo Técnico Financeiro Preliminar para Implantação de Unidade de Geração de Eletricidade a Partir da Queima de Resíduo Urbano e Integração com Planta de Fertilizante.

INTRODUÇÃO
A quantidade e a diversidade de materiais descartados como lixo urbano estão
aumentando consideravelmente nos últimos anos. Como conseqüência, os danos
ao meio ambiente e à saúde pública se potencializam de forma preocupante.
A mitigação desse problema, que terá conseqüências ainda maiores para as
gerações futuras, passa por dois caminhos:
• Reduzir, reusar e reciclar materiais descartados.
• Empregar tecnologia para reduzir os efeitos do lixo descartado.
Essas duas medidas devem evoluir juntas para que os resultados sejam efetivos.
O uso do lixo como combustível para geração de eletricidade, conhecida no
exterior como WTE – waste to energy -, é uma tecnologia mundialmente
utilizada e tida como uma das mais eficientes no tratamento do lixo urbano.
Essa tecnologia é suportada por alguns pontos positivos, o que torna sua
utilização sustentável:
• Substitui o uso de aterros sanitários e todos os efeitos negativos atrelados
a ele (odor, efeito estufa, contaminação do lençol freático, proliferação de
animais nocivos, contaminação bacteriana).
• Reduz de forma significativa e mantém sobre controle o potencial de dano
ao meio ambiente.
• Aumenta o índice de reciclagem.
• Produz eletricidade para uso público.

A Integrated Waste Service Association – IWSA, entidade que coordena e agrega
entidades responsáveis pela coleta e destinação dos resíduos urbanos nos
Estados Unidos, publicou o gráfico a seguir, que é o resumo do potencial de
emissão de CO2 no mundo caso todos os países passem a reciclar 30% dos
resíduos urbanos e destinar os 70% restantes em quatro cenários diferentes:

Cenário 1 (azul) 30% de reciclagem e 70% para aterro sanitário sem coleta do gás produzido.

Cenário 2 (vermelho) 30% de reciclagem e 70% para aterro sanitário com coleta e queima simples do gás produzido.

Cenário 3 (amarelo) 30% de reciclagem e 70% para aterro sanitário com coleta e queima do gás como combustível em caldeira, substituindo o óleo combustível atualmente usado em vários países.

Cenário 4 (verde) 30% de reciclagem e 70% para queima direta em caldeira de termelétrica com produção de eletricidade.

Se tomarmos como referência o Cenário 1 (aterro sanitário simples – em azul),
vemos que a emissão de carbono equivalente passa a ser 80% menor se for
introduzido no aterro um sistema de coleta e queima simples do gás (em
vermelho) e aproximadamente 100% menor se o sistema o gás coletado for
utilizado como combustível em caldeira (em amarelo).
Se em vez de usar aterro sanitário, o resíduo urbano for queimado em uma
termelétrica para produção de eletricidade, a emissão de carbono equivalente
passa a ser negativa, ou seja, o processo recupera carbono equivalente e tem
um efeito regenerador da camada de ozônio.
Esse estudo leva em conta no Cenário 4 a diferença de emissão de carbono
equivalente no processo de reciclagem dos metais separados em comparação
com o processo de produção de metais novos e na redução de queima de óleo
para aquecimento doméstico nas regiões frias da Terra.
Vários países utilizam a queima de lixo para produção de eletricidade. A tabela
abaixo dá uma visão geral sobre da forma de destinação dos resíduos urbanos
em alguns países.

Destinação 1 (verde) Queima para produção de eletricidade
Destinação 2 (cinza) Reciclagem e compostagem
Destinação 3 (azul) Aterro sanitário

Os países representados no gráfico estão espalhados em três continentes, e
juntos possuem cerca de 780 termelétricas processando 140 milhões de
toneladas de resíduo urbano por ano.

A União Européia exige que todos os seus membros reduzam o tratamento dos
resíduos municipais em aterros sanitários em 65% até 2020 e enfatiza como
alternativas a reciclagem e a queima para produção de energia por serem os
métodos mais eficientes com relação à redução dos gases do efeito estufa.

O Japão, que tem limitação de espaço e uma grande produção de resíduo
urbano, processa 70% do seu lixo em unidades geradoras de energia.
Singapura direciona todo seu lixo combustível para produção de energia que
significa 2% da geração do país.

A China pretende direcionar 30% de seu resíduo urbano, ou equivalente a 280
milhões de toneladas anuais, para produção de energia até 2030.
Até 2007, vinte e quatro estados dos EUA haviam definido em leis estaduais que
o resíduo urbano é uma fonte renovável para produção de energia.
Em comparação com todas as formas de geração de eletricidade, a queima do
resíduo urbano é tida como a melhor sob o ponto de vista ambiental.

Atualmente a hierarquia oficial de destinação do resíduo urbano adotada nos
EUA e na União Européia segue a ordem da figura abaixo.

Capacidade Mundial de Processamento de Resíduo Urbano para Produção de Eletricidade
Aproximadamente 780 termelétricas processam um total de 140 milhões de toneladas por ano no mundo.

As práticas de maior preferência que a combustão gerando energia, dizem
respeito à redução, reuso ou reciclagem, que são limitadas a alguns
componentes do resíduo urbano. Essas práticas, porém, não são concorrentes e
sim complementares à produção de energia.

A compostagem, embora seja uma prática considerada preferencial à produção
de energia, também é limitada à capacidade de uso e aceitação do produto final.
Por isso, ela é usada em casos regionais específicos e em pequena escala; não
de forma generalizada e industrial.

As fontes dessas informações são: CEWEP – Confederation of European Wasteto-
Energy Plants (WWW.cewep.eu) e ISWA – International Solid Waste Association (WWW.iswa.org).

Existem unidades de vários tamanhos, porém o que predomina atualmente no
exterior é a adoção de unidades regionais de grande porte. O módulo aqui
apresentado tem capacidade para processar resíduos de 180.000 habitantes com
possibilidade de duplicação, mesmo assim pode ser considerado de pequeno
para médio porte, processando cerca de 51.000 t/ano.

A capacidade da planta a ser instalada deve ser estudada caso a caso, pois,
embora seja fato que há um ganho de escala (quanto maior a planta, menor o
investimento e o custo por tonelada), a distância média de transporte do resíduo
até a planta, e conseqüentemente o custo de transporte, aumenta
proporcionalmente ao tamanho da planta.

A associação de cidades para instalação de unidades maiores é desejável, porém
isso só é possível quando há um interesse político e econômico regional.


No Brasil não existem unidades em operação comercial. O que existe é apenas
uma planta demonstração na Ilha do Fundão RJ denominada Usinaverde que
processa 10.000 t/ano de lixo. Essa planta é resultado de tecnologia
desenvolvida por professores da Universidade do Rio de Janeiro e não tem
unidade em escala industrial em funcionamento.

O projeto de produção de energia a partir do lixo urbano evita a construção de
novos aterros sanitários, que tem vida útil média de 15 anos. No local do aterro
haveria uma termelétrica, cujo combustível é o resíduo urbano da cidade, que
será consumido imediatamente após sua coleta. Não será mais um resíduo
urbano com período de decomposição de décadas em um aterro sanitário.

O processo a ser utilizado na termelétrica consiste na recepção do lixo nos
caminhões de coleta, preparo e separação de materiais recicláveis, estocagem,
queima, geração de vapor, tratamento dos gases, geração de eletricidade,
preparo de produtos químicos e destinação de cinzas.

RESÍDUO URBANO COMO COMBUSTÍVEL
A quantidade e a qualidade do lixo produzido diariamente em uma cidade
dependem de vários fatores como hábitos e costumes dos habitantes, atividade
econômica local e período do ano, dentre muitas outras. Estudos mostram que
existe grande variação inclusive de bairro para bairro dentro de uma mesma
cidade.

Poder calorífico - As variações em termos de poder calorífico acompanham a variação da composição e o PCI varia em uma faixa de 2.100 e 5.200 kcal/kg, no entanto
esses valores caem para 1.400 a 2.000 kcal/kg quando o resíduo possui
umidade alta.

Uma faixa tão grande de variação traz grandes dificuldades operacionais no
controle da planta, por isso o projeto prevê o uso de um combustível auxiliar
que complemente o poder calorífico do resíduo urbano e mantenha a
estabilidade do processo. Haverá também uma chama piloto para segurança da
operação.

Composição - O combustível principal da termelétrica será o resíduo urbano proveniente de uma cidade ou um conjunto de cidades próximas com um total de 180.000
habitantes produzindo 139 t/dia.

Haverá um silo com capacidade para estocar quatro dias de coleta, para
absorver as variações de quantidades e para possibilitar as manutenções
preventivas da planta.

O combustível auxiliar será biomassa, basicamente composta por galhos, folhas,
móveis descartados e desmanches de construção civil recolhidos nos bolsões,
deposições irregulares e podas realizadas nos municípios.

A quantidade de biomassa considerada no projeto é de 46 t/dia. Está previsto
um estoque coberto de combustível auxiliar para manter a termelétrica operando
durante 4 dias.

Se em alguma situação não houver material de coleta urbana suficiente para
abastecer a termelétrica, o uso de bagaço ou palha de cana, bem como restos
florestais, disponíveis na região podem ser utilizados.

O combustível de segurança, que será usado apenas para manter uma chama
piloto acesa, será o GLP. Esse combustível recupera o fogo em casos de
anomalias com a combustão geradas por resíduos muito úmidos, por exemplo.

FLUXOGRAMA DE COMBUSTÍVEL
Recepção e preparo do combustível
O sistema de recepção de combustível da termelétrica será composto por três
moegas para descarga de caminhões, sendo duas para o resíduo urbano e um
para a biomassa.
As moegas de descarga de resíduo urbano receberão as cargas diretamente dos
caminhões que fazem a coleta urbana, ou seja, não haverá nenhum tipo de
transbordo ou qualquer de alteração da frota de coleta existente.
O material descarregado passará por um processo de separação para que os
metais, vidros e inertes sejam retirados do resíduo urbano e assim restem
apenas os materiais combustíveis. Os objetivos desse processo são: aumentar o
poder calorífico do combustível, aumentar a vida útil da caldeira e reduzir os
elementos a serem tratados nos gases resultantes da queima.
O processo de separação é composto por um equipamento para rasgar os sacos
sem quebrar garrafas, seguido por um sistema de eletroímãs para separação de
metais ferrosos e uma esteira para catação manual de vidros, metais não
ferrosos e materiais inertes.
Após a separação o lixo é triturado para que fique de tamanho adequado para a
queima e estocado em um silo de concreto impermeabilizado. Todos os
equipamentos dessa área possuem sistema de captação e tratamento do odor e
parte deles possuem operação à distância, assim as condições de trabalho das
pessoas são adequadas e o controle de pragas na instalação será efetivo.
Experiências de outros países mostram que após a implantação da termelétrica a
coleta seletiva é mais assimilada e praticada pela população, aumentando a
separação dos materiais nas residências e reduzindo o custo operacional da
termelétrica.
O combustível auxiliar será descarregado em uma moega separada do resíduo
urbano e terá uma linha especial de processamento composta por trituração,
peneiramento, estocagem e dosagem de complementação na caldeira.
SISTEMA DE RECEPÇÃO E PREPARO
QUEIMA E PRODUÇÃO DE VAPOR
A caldeira a ser instalada possui características especialmente desenvolvidas
para queima de lixo.
Os pontos mais críticos no seu projeto estão:
• Grelhas e alimentadores – são especiais para dosar, conduzir e revolver
os sólidos obtendo melhor eficiência de queima
• Materiais – a formação de ácidos resultantes da queima confere aos gases
um elevado potencial de corrosão
• Tempo de retenção – a temperatura e o tempo exposição do resíduo ao
fogo, determinam a qualidade dos gases em termos de contaminantes
• Tratamento dos gases – os produtos formados na combustão que são
arrastados com os gases devem ser tratados para atender aos limites de
emissão regulamentares Devido a esses aspectos, a caldeira será projetada com tecnologia de fabricantes com comprovada experiência nesse processo e construída no Brasil por um fabricante local licenciado.
A pressão de trabalho será 45bar e a temperatura do vapor 450oC, pois acima
desse ponto ocorrem dois fatos que implicam em aumento de custo em
proporções muito maiores que o resultado em termos de venda de energia, são
eles: a mudança da classe dos materiais e a maior dificuldade no tratamento dos
gases. Isso inviabiliza o projeto.
DESCARGA DOS CAMINHÕES, SEPARAÇÃO MANUAL DE VIDRO E NAO FERROSOS, PESAGEM, RESÍDUOS
URBANOS SEPARAÇÃO MAGNÉTICA DE METAIS FERROSOS, TRITURAÇÃO ESTOCAGEM PARA QUEIMA, METAIS FERROSOS, VIDROS, NAO FERROSOS, RECEPÇAO, PREPARO E ESTOCAGEM RESÍDUO URBANO
DESCARGA DOS CAMINHÕES, BIOMASSA, PESAGEM, TRITURAÇÃO, ESTOCAGEM PARA QUEIMA DOSAGEM DE COMPLEMENTAÇÃO RECEPÇAO PREPARO E ESTOCAGEM COMBUSTÍVEL AUXILIAR,

O tratamento de água para alimentação da caldeira deve ser compatível com a
pressão e a temperatura do projeto, dessa forma será instalada uma estação de
desmineralização com o principio de membrana.
Como a reposição total de água na termelétrica é pequena, a fonte de água deve
ser estudada caso a caso podendo ser captada de poço ou de superficial (rio ou
lago), bem como da rede pública. Esse estudo prevê a captação superficial e o
tratamento na planta.
A cinza resultante do processo de queima é composta por material esterilizado e
de características minerais que deve será destinado ao uso como agregado ao
asfalto ou concreto nas manutenções de responsabilidade das Prefeituras. Assim,
existindo o consumo, não há a necessidade do descarte para não queimados,
somente um estoque estratégico na própria planta. Caso não haja consumo um
mini aterro de pequenas dimensões pode ser usado para descarte. A vazão de
não queimados é em torno de 15 t/dia, porém sua densidade é alta.
O gás resultante da queima contém uma série de contaminantes químicos, cuja
emissão e dispersão são normatizadas pela CETESB e SMA. Será instalado um
tratamento dos gases que atenda às normas vigentes, composto por um
tratamento químico alcalino via úmida conjugado com um separador de
partículas. As soluções químicas utilizadas passarão por um tratamento para
possibilitar a operação em circuito fechado, sem efluentes líquidos. O material
sólido retirado desse tratamento será conduzido à alimentação da caldeira para
passar por uma nova queima e sair como cinza no processo.
Para projetos desse tipo deve haver um projeto ambiental incluindo o estudo de
dispersão. Dependendo do tamanho haverá a necessidade de um RAP ou até um
EIA/RIMA, feito por empresa especializada.

PRODUÇÃO E EXPORTAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
O vapor produzido pela caldeira será utilizado para produção de eletricidade em
um turbo gerador que vai trabalhar com condensação. O aproveitamento da
entalpia do vapor nesse processo será máximo. Haverá uma pequena extração
não controlada a 3,0bar para uso no desaerador.
Na condensação do vapor será utilizado um condensador a vácuo e a água de
troca térmica trabalhará em circuito fechado sendo resfriada em uma torre de
resfriamento. Nesse processo há a necessidade de uma reposição de água.
A geração será feita em 13,8 kV. Haverá um transformador para abastecimento
da planta em 380 V e um transformador/isolador para exportação.
Cerca de 75% da energia gerada será vendida.
A interligação com a rede se dará em 13,8 kV e o ponto de interligação deverá
ser definido pelo parecer de acesso que será estudado e emitido pela
concessionária da região.
Existe uma regulamentação na ANEEL a ser feita para que a produção e a
comercialização da energia sejam oficialmente autorizadas.

BALANÇO DE MASSA E ENERGIA
A planta está prevista para operar 24h por dia em regime de turnos de trabalho,
consumindo 150 t/dia, ou 6,25 t/h, de resíduo urbano e 46 t/dia de biomassa
auxiliar.
O gráfico abaixo mostra o balanço de massa e energia da planta. Além do
consumo de matéria prima, os itens principais a serem observados no projeto
são:
Produção de energia elétrica
Venda de energia elétrica
Captação de água
BALANÇO DE MASSA E ENERGIA
CARACTERÍSTICAS GERAIS DA PLANTA
O lay out da planta, desenho anexo, foi planejado com base nas seguintes
premissas de projeto:
• Todos os caminhões serão pesados na entrada e na saída da planta.
• O trajeto dos caminhões na planta será curto e isolado da área de
operação.
• O prédio administrativo (administração, refeitório, vestiário, almoxarifado
e manutenção) ficará fora da área de operação.

• Haverá uma área arborizada/jardinagem significativa e aparente na
planta.
• O prédio de recepção, tratamento e estocagem do resíduo urbano será
fechado e locado perto da área de alimentação das caldeiras.
• A casa de força ficará próxima à caldeira para redução das linhas de
vapor.
• O estoque de combustível auxiliar biomassa é coberto.
• A lay out prevê a duplicação da capacidade da planta.
A área total da planta será de 34.000 m2 sendo:
• 16.000 m2 de área destinada a equipamentos (6.000 m2 em prédios e
10.000 m2 externos),
• 8.000 m2 de vias de acesso e
• 10.000 m2 de arborização/jardinagem.
Está inclusa a área destinada ao crescimento da planta em uma etapa futura.
IMPLANTAÇÃO
A implantação será feita em 2 anos.
No primeiro ano será feito o licenciamento ambiental, o projeto de interligação
elétrica, o detalhamento técnico do projeto de engenharia e o planejamento da
obra.
No segundo ano haverá a licitação, compra dos equipamentos e serviços, a
construção da planta e o start up.
Projeto ambiental – é composto por um RAP ou, dependendo do porte, EIA/RIMA
e um estudo de dispersão atmosférica dos gases da chaminé.
Após ser protocolado na Secretaria do Meio Ambiente, o projeto passa por uma
análise que deve demandar algumas reuniões técnicas de esclarecimentos.
No final da análise, se for EIA/RIMA, haverá uma audiência pública e então será
emitida a Licença de Instalação do empreendimento, com a qual a implantação
pode ser iniciada.
O período de um ano previsto para esse processo é um período médio, mas, por
ser um projeto pioneiro nesse processo, pode haver algum atraso dependendo
do entendimento e prioridade por parte da Secretaria e do resultado da
audiência pública.
Projeto de interligação elétrica – inicia com a solicitação de um parecer de
acesso à concessionária e segue com o detalhamento técnico da geração, da
central de comando de motores (CCM), da subestação e da interligação.
Dependendo do ponto disponibilizado para interligação haverá necessidade do
licenciamento ambiental da linha e também de negociação de área de servidão.
Nesse período a documentação para autorização da ANEEL como produtor de
energia será feita.

Detalhamento técnico da obra – é compostos pelo projeto civil, projeto
mecânico, projeto de tubulação, projeto elétrico, projeto de automação e
controle, projeto de equipamentos especiais, especificação de equipamentos e
manuais de manutenção e operação. O prazo de elaboração desse projeto é de
oito meses.
Venda de crédito de carbono – necessita de um projeto especial, feito por
empresa especializada e credenciada. O projeto será feito durante a implantação
para que a venda ocorra logo no início da operação.
Planejamento da obra – é desenvolvido junto com o projeto técnico e é
composto de cronograma detalhado, estruturação do controle orçamentário,
definição dos testes de qualidade, definição dos testes de performance e
planejamento do canteiro de obras.
Licitação e compra – existem regras específicas para licitação por parte da
Prefeitura. O prazo dessa fase interfere no prazo final da obra, principalmente
por haver itens com prazo de entrega de 10 a 12 meses.
A proposta é que haja uma licitação para a compra da planta em sistema turn
key e que o pagamento possa ser feito diretamente aos terceiros envolvidos.
Caso essa opção seja inviável, o a proposta seria uma licitação para a compra
em sistema turn key com pagamento direto à empresa que ganhou a licitação
que por sua vez contrata e paga diretamente os terceiros.
A solução desse item interfere no custo total da obra, uma vez que haverá ou
não bitributação sobre materiais e serviços.
Há também a possibilidade de uma concessão de longo prazo para que uma
empresa privada faça o tratamento do resíduo urbano. Nesse caso um
empreendedor faz o investimento e opera a planta recebendo a matéria prima
sem custo.
Construção e montagem – devem ser feitas conforme planejamento sendo que o
prazo para final das obras é de 12 meses, que é o maior prazo de entrega de
equipamento montado. Durante toda a construção serão feitos os testes de
qualidade planejados.
Start up – inicia um mês antes do término das obras com o comissionamento
dos equipamentos e testes de performance que se estendem por um período de
aproximadamente um mês após a planta entrar em regime de operação.
Parte do start up é a capacitação dos operadores, que deverão ser contratados
com antecedência para que possam passar por aulas e acompanhar todos os
testes e comissionamentos, até um mês após a entrada em operação.
Todas as operações serão formalizadas através de instruções de trabalho para
que seja possível a continuidade da operação sem supervisão da empresa
implantadora e também certificações de qualidade e ambientais.

MANUTENÇÃO DA PLANTA
A planta está planejada para trabalhar em regime contínuo e preparada para
pequenos períodos de manutenção. Para esses períodos os estoques de
materiais e insumos foram devidamente dimensionados para absorver as
paradas de equipamentos necessárias.
Será fornecido um manual de manutenção que será formalmente planejada
através de instruções de trabalho para que a manutenção ocorra sem a
supervisão da empresa implantadora e também para permitir a obtenção de
certificações de qualidade e ambientais.
Na fase inicial, na qual haverá apenas uma caldeira em funcionamento, haverá a
necessidade de uma parada anual de aproximadamente uma semana na planta
toda para manutenção da caldeira e do turbogerador. Com a instalação da
segunda linha esse problema não existirá mais, pois a parada será parcial.
ESTUDO PRELIMINAR DE VIABILIDADE
O estudo de viabilidade que passamos a apresentar é preliminar, os valores são
estimados e devem servir como base apenas para ordem de grandeza, pois,
assim como no estudo técnico, existem orçamentos que ainda não foram
detalhados e quantificados, mas que interferem no total.
Assim, para compreender a concepção do empreendimento e conhecer seus
principais aspectos, esse estudo é muito útil.
Para tomada de decisão sobre o investimento deve-se aguardar que os
orçamentos sejam mais detalhados. Isso deve ocorrer dentro de pouco tempo,
uma vez que as empresas de caldeira e tratamento de gases, que são os
maiores itens individuais do orçamento, estão fazendo acordos com empresas do
exterior para uso de know how.
INVESTIMENTO E CUSTOS PRELIMINARES
Com base em orçamentos atuais dos equipamentos e serviços principais e
estimativas dos demais, o valor total do investimento para a primeira fase do
projeto é de R$ 36.000.000,00.
Estamos trabalhando com ordem de grandeza, o valor do investimento deve ser
orçado caso a caso, respeitando as particularidades de cada projeto. A
tecnologia de caldeira, por exemplo, está sendo importada pelos fabricantes
brasileiros, dessa forma ainda não se consegue quantificar com precisão. Outros
itens também apresentam potencial de variação, como a interligação elétrica,
que depende do local de instalação e da rede de conexão. Assim o estudo atual
tem caráter ilustrativo e não decisório.
Para um investimento dessa monta com exportação de 2,6MW, o investimento
unitário é de R$ 13.850,00 /kW.
Esse investimento não está sendo feito somente para geração de eletricidade, na
realidade ele é também uma forma de destinação e tratamento do resíduo
urbano por incineração, com grande vantagem ecológica e sanitária sobre o
aterro sanitário. A geração de eletricidade é um investimento complementar à
incineração que possibilita ao empreendimento um retorno do capital investido.
Do valor total do investimento, cerca de 40% seriam gastos em um processo de
incineração pura e o complemento, 60%, é o valor do investimento na para
geração de eletricidade.
Considerando esses números o investimento unitário em energia elétrica fica em
torno de R$ 8.000,00 / kW.
Existe aqui uma oportunidade de parceria entre o setor público e a iniciativa
privada de duas formas:
• O setor público investe no tratamento e incineração e a iniciativa privada
na geração de energia elétrica.
• Iniciativa privada investe na planta total e recebe pagamento referente ao
pagamento no tempo da concessão do investimento feito em tratamento e
incineração do resíduo.
Independente desse raciocínio, esse estudo considera que o investidor faz o
investimento total, recebe o resíduo a custo zero e precisa ter seu retorno com o
resultado da operação.
DESPESAS E RECEITAS
Segue uma análise das despesas e receitas do empreendimento na fase de
operação normal para posterior avaliação do fluxo de caixa e estudo do retorno
do investimento.

Em valores numéricos as despesas anuais somam R$ 1.935.000,00 e são
compostas por:
• Resíduo Urbano R$ 0
• Combustível auxiliar R$ 160.000,00
• Insumos R$ 500.000,00
• Água R$ 0
• Pessoal R$ 676.000,00
• Manutenção R$ 600.000,00
Em porcentagem as despesas são:
Despesa com resíduo urbano foi considerada zero, pois ele não será pago, ele é
um produto da atividade humana e não tem preço. Apenas custos operacionais
de destinação e de passivos ambientais e sanitários recaem sobre ele.
A coleta e o transporte do lixo urbano são atividades cobertas por tributos e não
serão repassadas para a termelétrica.
A água entrou também como preço de compra zero, pois ela será captada e não
há cobrança para captação. Porém despesas com captação superficial e
tratamento de água estão consideradas no estudo.
Pagamento de pessoal é o maior item entre as despesas. Estão previstos em
torno de 45 colaboradores trabalhando nessa planta. A maior parte dessas
pessoas vai trabalhar na separação de vidro e metais, dessa forma não há
necessidade de conhecimento específico. Existe um caráter social no projeto,
pois haverá a criação de empregos e a eliminação da figura dos catadores que
freqüentam o aterro sanitário (saúde em risco e sem garantias empregatícias).
Embora não sejam exatamente as mesmas pessoas que saem de uma situação e
vão para a outra, pois a contratação é feita pro concurso público, o saldo social é
certamente positivo.

Foi considerada uma despesa com compra de 20% do combustível auxiliar que
será queimado. Essa consideração é a favor da segurança da análise, uma vez
que houve medição da biomassa produzida na área envolvida.
Receitas
As receitas anuais somam R$ 6.770.000,00 e são compostas por:
• Eletricidade R$ 3.250.000,00
• Crédito de Carbono R$ 2.480.000,00
• Vidro R$ 410.000,00
• Metais não ferrosos R$ 0
• Matais ferrosos R$ 630.000,00
Ainda não está definido o modelo de contrato entre a Prefeitura e a
Concessionária de energia, dessa forma o preço e os impostos incidentes sobre a
venda de energia não são precisos.
O modelo provável é a operação e venda da energia como um produtor
independente, o preço de venda seria negociado entre vendedor e comprador. A
taxação e possíveis isenções precisam ser definidas.
Para esse estudo consideramos o valor de R$ 150,00 /MWh que é um preço
obtido nos últimos leilões de energia. As taxas e impostos estão inclusas nesse
valor.
A receita com Crédito de Carbono foi calculada com base na diferença teórica da
emissão de CO2 equivalente entre o aterro sanitário e a incineração do lixo a um
preço de US$ 8,00 por tonelada de CO2 equivalente.
Os processos de venda de Crédito de Carbono são feitos caso a caso e pode
haver variação nesse valor, porém estamos considerando a prática atual do
mercado de forma bem conservadora.
As quantidades de reciclados, basicamente vidro, alumínio e ferro, foram
estimadas a partir de médias obtidas em estudos feitos em algumas cidades
brasileiras. Para compensar um pouco eventuais erros de superavaliação da
quantidade, usamos os preços mínimos já praticados pelo mercado, que são
muito inferiores às médias usualmente praticadas.
eletricidade 48%
crédito de carbono 37%
reciclados 15%
RECEITAS
RETORNO PRELIMINAR DO INVESTIMENTO
Analisando o fluxo de caixa para 15 anos para o caso do empreendimento ser
feito apenas com investimento próprio, sem financiamento, chega-se aos
seguintes resultados:
Considerando que o investimento seja feito com financiamento de 80% do
investimento a uma taxa de 11%, o resultado é o seguinte:
RETORNO COM INVESTIMENTO PRÓPRIO
VPL R$ 24.569
TIR % 8,0%
PAYBACK anos 9,92
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Fluxo de Caixa sem Financiamento
fluxo de caixa anual fluxo de caixa acumulado
RETORNO COM FINANCIAMENTO
VPL R$ 53.369
TIR % 19,0%
PAYBACK anos 6,81

Esses resultados mostram que o financiamento é um fator muito positivo no
retorno do investimento e em condições de mercado, melhoram muito a taxa
interna de retorno.
Mesmo sendo feito com dinheiro próprio, se o retorno for comparado com
projetos de hidrelétricas e termelétricas a gás, o empreendimento é atrativo.
Nesse caso, porém, o retorno financeiro apenas é um dos retornos. Os grandes
retornos estão nos aspectos ambientais e sociais.
COMENTÁRIOS FINAIS
Esse projeto pode ser considerado como a solução de maior impacto positivo no
tratamento do resíduo urbano para as cidades envolvidas.
Os seguintes fatores ilustram bem isso:
• Dos resíduos urbanos coletados, 90% serão eliminados e 10% serão
transformados em cinzas esterilizadas que serão usadas como material
inerte em asfalto ou concreto.
• A possibilidade de acidentes ambientais pela contaminação de lençóis e
leitos de rios será totalmente eliminada.
• A emissão de metano pela decomposição dos resíduos e sua interferência
na camada de ozônio será totalmente eliminada.
• A proliferação de animais e pragas nocivas à saúde característica dos
aterros sanitários será totalmente eliminada.
• A atividade de catação por pessoas em aterros sanitários será eliminada e
serão criados postos de trabalhos formais.
• Os apelos ambiental, social e político são muito fortes.
• O investimento feito em uma atividade de gera somente despesas e riscos
para o município terá seu retorno em médio prazo.
As dificuldades para a realização desse empreendimento são:
• Não existem precedentes no Brasil, dessa forma pode existir dificuldade
no licenciamento ambiental.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Fluxo de Caixa com Financiamento
fluxo de caixa anual fluxo de caixa acumulado
• A tecnologia de queima e lavagem dos gases é nova no Brasil e por isso
pode necessitar alguma adaptação.
• As unidades instaladas pelo mundo são na maioria de tamanho maior,
dessa forma há necessidade de viabilização da escala menor.
• Embora o investimento tenha retorno, ele é maior que o tratamento do
lixo em aterros sanitários.
Essa tecnologia tem todas as características para se tornar o futuro da
destinação de resíduo urbano no Brasil.
O direcionamento dos esforços do poder público nesse sentido e o
desenvolvimento de soluções viáveis pela iniciativa privada é o caminho para
que esse processo e todos os seus efeitos positivos se tornem uma realidade em
nossa sociedade.
A equipe da Fundamento possui larga experiência com termelétrica e com
introdução de tecnologia externa no Brasil.
Pretendemos trabalhar nesse projeto para viabilizar essa solução que
consideramos de alta sustentabilidade e de maior benefício para as gerações
futuras de brasileiros.
Lençóis Paulista, maio de 2009.
Paulo Roberto Dalben Laércio Ribeiro
José Geraldo Darcie

INTEGRAÇÃO DA PLANTA COM UMA PLANTA DE FERTILIZANTES
O projeto da termelétrica é flexível tanto em escala quanto em processo, pois
deve ser adaptado a diversas regiões e diferentes modelos de negócio,
respeitando características e premissas específicas. Dessa forma existe a
possibilidade de agregar ao projeto outros processos que possuam sintonia
técnica e econômica com o processo e o princípio.
Franca possui um centro de pesquisa que desenvolve um processo enzimático
para o tratamento da matéria liquida presente no lixo urbano com o objetivo de
transformá-la em fertilizante. Existe uma sinergia entre esse processo e o
processo da termelétrica, uma vez que os dois geram produtos consumíveis a
partir de resíduo urbano. Pelo lado técnico, existe complementaridade, pois o
processo de fertilizante tem como matéria prima o líquido contido no resíduo
urbano que será processado pela termelétrica, aumentando o poder calorífico.
PROJETO TÉCNICO
O projeto técnico da integração deve ser desenvolvido em uma parceria das
entidades detentoras da tecnologia. Nele os seguintes aspectos deverão ser
tratados e definidos:
• Separação e quantificação das matérias primas para os dois processos.
• Necessidade de vapor para o processo de fertilizante e sua influência no
balanço térmico e nas características dos equipamentos da termelétrica.
• Consumo de energia elétrica pelo processo de fertilizante e redução da
venda pela termelétrica.
• Aumento do consumo e tratamento de água.
• Destinação dos efluentes da planta de fertilizantes.
• Adaptação das fábricas nas paradas de um, outro os dos dois processos.
ESTUDO DE VIABILIDADE
Para que o estudo de viabilidade econômica seja feito de forma a suportar uma
decisão empresarial, há a necessidade de aprofundar os estudos técnicos e fazer
os orçamentos para os equipamentos específicos. No entanto, faremos um
primeiro estudo indicativo de viabilidade para desenvolver a sensibilidade e o
senso crítico sobre uma planta contendo uma termelétrica e uma planta de
fertilizantes integradas.
INVESTIMENTO E CUSTOS PRELIMINARES
As informações recebidas indicam um acréscimo de 25% no investimento inicial
para a implantação da planta de fertilizantes. Assim, o investimento passa a ser
da ordem de R$ 45.000.000,00.
Nesse valor não estão contempladas as variações de investimento que possam
ter na termelétrica para trabalhar integrada ao processo de fertilizantes. Valem
também os comentários feitos na apresentação da termelétrica referentes a esse
item. Assim o estudo atual tem caráter ilustrativo e não decisório.
DESPESAS E RECEITAS

Segue uma análise das despesas e receitas do empreendimento na fase de
operação normal para posterior avaliação do fluxo de caixa e estudo do retorno
do investimento.
Definimos as despesas e receitas como mostrado na figura abaixo:
Eletricidade
Crédito de carbono
Vidro
Metais – ferrosos e não ferrosos
Fertilizantes - líquidos e sólidos
PROCESSO
Resíduo urbano
Combustível auxiliar
Insumos
Água
Pessoal
Manutenção
Enzimas
DESPESAS RECEITAS
Despesas
Em valores numéricos as despesas anuais somam R$ 7.220.000,00 e são
compostas por:
• Resíduo Urbano R$ 0,00
• Combustível auxiliar R$ 200.000,00
• Insumos R$ 625.000,00
• Água R$ 0,00
• Pessoal R$ 845.000,00
• Manutenção R$ 700.000,00
• Enzimas R$ 4.850.000,00
Em porcentagem as despesas são:
Pelos motivos apresentados no estudo da termelétrica, as despesas com resíduo
urbano e água são consideradas zero.

As despesas com pessoal aumentam em aproximadamente R$ 170.000,00 em
relação ao projeto original, as com manutenção aumentam R$ 100.000,00, as
com combustível auxiliar R$ 40.000,00 e insumos R$ 125.000,00.
A grande despesa do processo fertilizante é referente à compra de enzimas para
o processo que está estimada em R$ 4.850.000,00 sendo 67% das despesas
totais do processamento.
Receitas
As receitas anuais somam R$ 13.802.000,00 e são compostas por:
• Eletricidade R$ 2.925.000,00
• Crédito de Carbono R$ 3.000.000,00
• Vidro R$ 450.000,00
• Metais não ferrosos R$ 0,00
• Metais ferrosos R$ 700.000,00
• Fertilizantes – sólidos e líquidos R$ 6.402.000,00
Os aumentos de receita com relação ao projeto da termelétrica são: crédito de
carbono R$ 500.000,00, reciclados R$ 100.000,00 e fertilizantes sólidos e
líquidos produzidos R$ 6.402.000,00.
A receita com fertilizantes passa a ser a maior receita do projeto respondendo
por 47% do faturamento.
O faturamento com energia elétrica está considerado como 90% do estudo da
termelétrica em função do consumo estimado na planta de fertilizante.

RETORNO PRELIMINAR DO INVESTIMENTO
Analisando o fluxo de caixa para 15 anos para o caso do empreendimento ser
feito apenas com investimento próprio, sem financiamento, chega-se aos
seguintes resultados:
Considerando que o investimento seja feito com financiamento de 80% do
investimento a uma taxa de 11%, o resultado é o seguinte:
Esses resultados mostram que o financiamento é um fator muito positivo no
retorno do investimento e em condições de mercado, melhoram muito a taxa
interna de retorno.
Mesmo sendo feito com dinheiro próprio, se o retorno for comparado com
projetos de hidrelétricas e termelétricas a gás, o empreendimento é atrativo.
Nesse caso, porém, o retorno financeiro apenas é um dos retornos. Os grandes
retornos estão nos aspectos ambientais e sociais.
OPERAÇÃO COM RECEITA DE CONCESSÃO
A seguir apresentamos os resultados do estudo do modelo de termelétrica em
associação com planta de fertilizante sob concessão do processamento do
resíduo urbano.
Nesse modelo o poder público paga pelo trabalho de incineração do lixo pela
iniciativa privada.
A estimativa da concessão fornecida é de um valor anual de receita de R$
4.148.000,00 para esse trabalho. Essa receita junto com a receita da venda dos
fertilizantes totalizam cerca de 60% das receitas do empreendimento.
As outras despesas e receitas foram consideradas iguais ao estudo anterior, sem
a concessão.

RETORNO PRELIMINAR DO INVESTIMENTO COM CONCESSÃO
Analisando o fluxo de caixa para 15 anos para o caso do empreendimento ser
feito apenas com investimento próprio, sem financiamento, chega-se aos
seguintes resultados:
Considerando que o investimento seja feito com financiamento de 80% do
investimento a uma taxa de 11%, o resultado é o seguinte:

Esses resultados mostram que o financiamento é um fator muito positivo no
retorno do investimento e em condições de mercado, melhoram muito a taxa
interna de retorno.
A receita com processamento do lixo (concessão) é outro fator muito positivo no
retorno do investimento.
Mesmo sendo feito com dinheiro próprio, se o retorno for comparado com
projetos de hidrelétricas e termelétricas a gás, o empreendimento é atrativo.
Nesse caso, porém, o retorno financeiro apenas é um dos retornos. Os grandes
retornos estão nos aspectos ambientais e sociais.
COMENTÁRIOS FINAIS
A tabela seguinte mostra o resumo das seis opções apresentadas nesse estudo.
OPÇÃO VPL TIR PAYBACK
Termoelétrica com recurso próprio 24.569 8,0% 9,9
Termoelétrica com financiamento 53.369 10,0% 6,8
Termoelétrica e fertilizante com recurso próprio 28.728 6,9% 10,41
Termoelétrica e fertilizante com financiamento 65.228 12,9% 8,96
Termoelétrica, fertilizante e concessão com recurso próprio 82.782 17,2% 7,05
Termoelétrica, fertilizante e concessão com financiamento 119.282 41,8% 4,05
A associação da planta de fertilizante à termelétrica aumenta o retorno do
investimento.
A introdução da concessão com os valores informados é um fator de grande
melhoria no retorno.
Esse estudo é indicativo, apenas para avaliação de sensibilidade.

por  Paulo Roberto Dalben