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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/14240| Tipo: | Dissertação |
| Título: | USINA DE CARBONIZAÇÃO E CADEIAS PRODUTIVAS DE RECICLAGEM PARA ELIMINAÇÃO DO ATERRO SANITÁRIO EM CAMPO GRANDE-MS |
| Autor(es): | JAIR DA SILVA JUNIOR |
| Primeiro orientador: | Frederico Silva Moreira |
| Resumo: | A gestão de resíduos sólidos urbanos (RSU) baseada em aterros sanitários é um modelo linear insustentável, gerando significativas externalidades ambientais, econômicas e sociais. Este trabalho propõe e valida um modelo integrado e replicável para a eliminação do aterro sanitário em cidades de médio porte, tomando Campo Grande-MS como estudo de caso. O modelo articula de forma sinérgica uma usina de carbonização pirolítica lenta com cadeias produtivas de reciclagem de alto valor agregado, posicionando-se na vanguarda da economia circular aplicada à gestão urbana. A abordagem transcende as soluções convencionais de "fim de tubo". Este processo converte a fração rejeito dos RSU (~161 t/dia) em um portfólio de produtos de valor de mercado: biocarvão (biochar), óleo pirolítico e gás de síntese (syngas). Além da drástica redução de volume e emissões, o modelo gera um excedente de ~2,2 MW de energia elétrica e permite o sequestro de carbono através da aplicação estável do biochar no solo. Paralelamente, as frações recicláveis são direcionadas para cadeias produtivas locais que as transformam em insumos para a construção civil, como tijolos ecológicos, telhas plásticas, elementos de pavimentação e mobiliário urbano, fechando o ciclo dos materiais. A metodologia adotada combinou pesquisa bibliográfica crítica, modelagem técnica detalhada com balanços de massa e energia, e análise econômico-financeira via fluxo de caixa descontado. A modelagem demonstra que o sistema integrado é capaz de desviar entre 684 e 791 toneladas de resíduos por dia do aterro, superando a geração total de Campo Grande e atingindo a meta de "zero aterro". A análise econômica, honesta e fundamentada, revela que a viabilidade financeira do investimento (CAPEX estimado em R$200 - 250 milhões) está intrinsecamente ligada à internalização dos benefícios ambientais. Enquanto um cenário sem mecanismos de apoio apresenta um VPL negativo, a introdução de uma taxa de desvio de aterro ("gate fee"), prática consolidada em Parcerias Público-Privadas, torna o projeto economicamente atrativo, com um VPL positivo de R$ 40,1 milhões no cenário base. Conclui se que a transição para um modelo circular e sustentável é técnica e economicamente factível. Palavras- chave: gestão de resíduos, economia circular, reciclagem, pirólise, biocarvão, zero aterro |
| Abstract: | Municipal solid waste (MSW) management based on landfills is an unsustainable linear model, generating significant environmental, economic, and social externalities. This work proposes and validates an integrated and replicable model for the elimination of landfills in medium sized cities, using Campo Grande-MS as a case study. The model synergistically combines a slow pyrolytic carbonization plant with high-value-added recycling production chains, positioning itself at the forefront of the circular economy applied to urban management. The approach transcends conventional "end-of-pipe" solutions. This process converts the residual fraction of MSW (~161 t/day) into a portfolio of market-value products: biochar, pyrolytic oil, and syngas. Beyond the drastic reduction in volume and emissions, the model generates a surplus of ~2.2 MW of electrical energy and enables carbon sequestration through the stable application of biochar to the soil. Simultaneously, recyclable fractions are directed to local production chains that transform them into inputs for the construction industry, such as ecological bricks, plastic roof tiles, paving elements, and urban furniture, closing the materials loop. The adopted methodology combined critical bibliographic research, detailed technical modeling with mass and energy balances, and economic-financial analysis via discounted cash flow. The modeling demonstrates that the integrated system is capable of diverting between 684 and 791 tons of waste per day from the landfill, exceeding the total waste generation of Campo Grande and achieving the "zero landfill" goal. The honest and well-founded economic analysis reveals that the financial viability of the investment (estimated CAPEX of R$ 200-250 million) is intrinsically linked to the internalization of environmental benefits. While a scenario without support mechanisms presents a negative NPV, the introduction of a landfill diversion fee ("gate fee"), a consolidated practice in Public-Private Partnerships, makes the project economically attractive, with a positive NPV of R$ 40.1 million in the base scenario. It is concluded that the transition to a circular and sustainable model is technically and economically feasible. Keywords: waste management, circular economy, recycling, pyrolysis, biochar, zero landfill |
| Palavras-chave: | Gestão de resíduos, economia circular, reciclagem, pirólise, biocarvão, zero aterro. |
| País: | Brasil |
| Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
| Sigla da Instituição: | UFMS |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/14240 |
| Data do documento: | 2025 |
| Aparece nas coleções: | Programa de Pós-graduação em Eficiência Energética e Sustentabilidade |
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