Presentación de PowerPoint - Microsoft · 3. Síntese de resultados da Atividade 2 4. Próximos...

INDÚSTRIA E ENERGIA INFRAESTRUTURAS ARQUITETURA CONSULTORIA

COOPERAÇAO TÉCNICA para a determinação do potencial existente no Estado de São Paulo para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos

APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS DO PROJETO(Missão 5, 26/11-01/03/2019)

Programa

1. Introdução2. Síntese de resultados da

Atividade 13. Síntese de resultados da

Atividade 24. Próximos passos

Meio ambiente [v.0]

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 1. INTRODUÇÃO/ Objetivos

Página 2

Objetivos gerais> Ajudar a implementar e demonstrar medidas de energia sustentável, a fim de promover sua

implementação em larga escala. > Apoiar o desenvolvimento e a implementação de projetos de geração de energia a partir de resíduos

sólidos, e divulgar os resultados obtidos para uma potencial replicação deste tipo de projetos. > Ajudar a promover novas políticas públicas de energia, reduzindo gastos públicos, emissões de CO2,

dependência energética e diversificação da matriz energética do Estado.

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 1. INTRODUÇÃO/ Atividades e Cronograma

Página 3

ATIVIDADE 2: PROJETO BÁSICO DE ENGENHARIA

ATIVIDADE 1: ESTUDO DE CONSULTORIA

Avanço: 98%

ATIVIDADE 2

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 1. INTRODUÇÃO/ Etapas

Página 4

ATIVIDADE 1

ESTUDO DE TECNOLOGIAS: COMPARATIVA

DE CAPEX E OPEX

QUANTIFICAÇÃO DE RSU

1ESTUDO DE

TECNOLOGIAS: COMPARATIVA DE ASPECTOS

TÉCNICOS (POTENCIAL

ENERGÉTICO)

2 3


AMBIENTAL

4

COMPARATIVA GLOBAL

(MULTICRITÉRIO)

5

ESCOLHA DE TECNOLOGIA

PARA PROJETO MODELO

6

CÁLCULOS, ESPECIFICAÇÕES

E DESENHOS

ANÁLISE INSTITUCIONAL E

LEGAL

1

ASPECTOS TÉCNICOS

2 3

AVALIAÇÃO AMBIENTAL

4

AVALIAÇÃO ECONÔMICA

(CAPEX, OPEX, retorno

investimento)

5

BASES PARA A IMPLANTAÇÃO

DO PROJETO

6

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 1. INTRODUÇÃO/ Agentes consultados

Página 5

Setor público

• CETESB SP• CETESB Santos• SIMA (Planejamento

Ambiental)• SABESB• EMPLASA• Agencia Metropolitana

da Baixada Santista (AGEM)

• Associação Paulista de Municípios (APM)

• Consorcio CERISO

Setor privado

• ABRELPE• ABETRE• ABLP• ABIOGÁS• Solví• Votorantim• ENOB• Estre• Salmeron

Visitas a emprendimentos

• Termoverde (Caieiras)• Votorantim (Salto de

Pirapora)• ENOB (Piracicaba)• Estre (Paulinia)• Salmeron (Sorocaba)

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 1. INTRODUÇÃO/ Alinhamento com políticas públicas

Página 6

ODS Agenda 2030


Página 7

ODS Agenda 2030

Objetivo de Desenvolvimento Sustentável nº 12: “Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis”. O ODS 12 trata da mudança nos padrões de consumo e produção como a base do desenvolvimento econômico e social sustentável. As metas do ODS 12 visam a promoção da eficiência do uso de recursos energéticos e naturais, da infraestrutura sustentável, do acesso a serviços básicos.

Meta 12.2• Até 2030, alcançar a gestão sustentável e o

uso eficiente dos recursos naturais

Meta 12.4• Até 2020, alcançar o manejo

ambientalmente saudável (...) de todos os resíduos, ao longo de todo o ciclo de vida destes, de acordo com os marcos internacionais acordados, e reduzir significativamente a liberação destes para o ar, água e solo, para minimizar seus impactos negativos sobre a saúde humana e o meio ambiente.

Economia circular


Página 8

Acordo de Paris

iNDC do Brasil(pretendida Contribuição Nacionalmente Determinada)(intended NationallyDetermined Contribution)

Contribuição do Brasil à mitigação. Reduzir as emissões de gases de efeito estufa em:• 37% abaixo dos níveis de 2005, em 2025.• 43% abaixo dos níveis de 2005, em 2030

Como?• i) uso sustentável da bioenergia;• iii) (potenciar...) fontes de energia sem emissão ou com

baixo nível de emissões de carbono.

• Aumentar a participação de bioenergia sustentável na matriz energética brasileira

• Expandir o uso de fontes renováveis, além da energia hídrica

• Expandir o uso doméstico de fontes de energia não fóssil, aumentando a parcela de energias renováveis no fornecimento de energia elétrica (biomassa)

• No setor industrial, promover novos padrões de tecnologias limpas e ampliar medidas de eficiência energética e de infraestrutura de baixo carbono;

Não geração

Redução

Reutilização

Reciclagem

Tratamento (incluindo

tratamento térmico)

Disposição final adequada

dos rejeitos

Prio

ridad

ecr

ecen

te

Hierarquia das ações no manejo dos resíduos sólidos

PNRS• Política Nacional

de Resíduos Sólidos (Lei Federal 12.305)

PERS_SP• Política Estadual

de Resíduos Sólidos de São Paulo (Lei Estadual 12.300)

§ 1º Poderão ser utilizadas tecnologias visando à recuperação energética dos resíduos sólidos urbanos, desde que tenha sido comprovada sua viabilidade técnica e ambiental e com a implantação de programa de monitoramento de emissão de gases tóxicos aprovado pelo órgão ambiental.

Contribuição do projeto


Políticas de RSUs


Diretrizes Metas AçõesDIRETRIZ 4. APRIMORAR A GESTÃO DOS RESÍDUOS NO ESTADO DE SÃO PAULO

Meta 4.5: Fomentar soluções sustentáveis para a gestão dos resíduos sólidos

• Fomentar projetos de implantação de tecnologias avançadas de tratamento dos resíduos, visando à redução de massa e volume e propiciando a recuperação energética dos mesmos.

Meta 4.7: Redução dos resíduos recicláveis secos dispostos em aterro, com base na caracterização nacional de 2013

• Fomentar a utilização de energia a partir dos resíduos ou de seus derivados.

Meta 4.8: Redução do percentual de resíduos úmidos dispostos em aterro, com base na caracterização nacional de 2013

• Fomentar a busca de recursos e financiamentos que possibilitem a instalação de plantas de tratamento de resíduos úmidos (compostagem, TMB e UREs, entre outros).

• Fomentar a utilização de energia a partir dos resíduos ou de seus derivados.

Políticas de RSUs Plano Estadual de Resíduos Sólidos

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 2. RESULTADOS ATIVIDADE 1/ Abordagem e metodologia

Página 11

ETAPAS METODOLÓGICAS DA ATIVIDADE 1


DE CAPEX E OPEX


1ESTUDO DE

TECNOLOGIAS: COMPARATIVA DE ASPECTOS


ENERGÉTICO)

2 3


AMBIENTAL

4

COMPARATIVA GLOBAL

(MULTICRITÉRIO)

5

ESCOLHA DE TECNOLOGIA

PARA PROJETO MODELO

6

Abordagem• Quantificação (visando objetivar resultados)• Realismo e pragmatismo• Contato com a realidade (reuniões e contatos com amplo leque de agentes

chave)

Municípios com PMGIRS publicado PGIRS Intermunicipais e Regionais publicados

Arranjos intermunicipais para a gestão de RSU

Gravimetrias

Levantamento da linha base de RSU

(política, planejamento,

padrão de geração,

composição, etc.)


1

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 2. RESULTADOS ATIVIDADE 1/ Síntese de resultados

Parcela reciclável versus parcela valorizável energeticamente



1

Cálculo da parcela máxima

de RSU valorizável

energeticamente

Parcela de RSU valorizável energeticamente (t/ano) no cenário BAU (2040)

Composição gravimétrica média (t/ano) da parcela máxima valorizável energeticamente



1

Alternativas tecnológicas para a valorização energética de resíduos sólidos urbanos

Valorização energéticaValorização material Eliminação

Aterro sanitário

Valorização de biogás (in situ, ex situ)

Processamento térmico

Co processamento

Digestão anaeróbia

Outros tratamentos térmicos: pirolise, gaseificação, etc.

Separação/ triagem

Coleta não seletiva

Coleta seletiva

Separação informal

Tratamentos mecânico-biológicos

não térmicos

Tecnologiasabrangidas

Tecnologias não abrangidas


ESTUDO DE TECNOLOGIAS: COMPARATIVA DE ASPECTOS


ENERGÉTICO)

2

Tecnologias abrangidas: implantadas com sucesso a escala comercial para RSU


Tecnologias não abrangidas: ainda em fase experimental ou teste para aplicação a RSU


POTENCIAL ENERGÉTICO. Subtotais por tecnologia para o Estado de São Paulo (MW)

Cenário BAU Cenário AMB


Coprocessamento (MWth) Processamento térmico (MWe)

Digestão anaeróbia (MWe) Biogás de aterro (MWe)

POTENCIAL ENERGÉTICO. Cenário BAU, 2040


Processamento térmicoProjeto tipo

Porte/ capacidadeCapacidade (t/a) CAPEX total

(EURO/t)

OPEX anual

(EURO/t)PT.1 URE de grande porte > 500.000 t/a 400 25

PT.2URE de porte médio > 150.000 t/a

≤ 500.000 t/a500 30

PT.3 URE de pequeno porte ≤ 150.000 t/a 600 35

Projeto tipo


(EURO/t)

OPEX anual

(EURO/t)

CT.1Unidade de fabricação de CDRU de grande porte

> 150.000 t/a 100 15

CT.2Unidade de fabricação de CDRU de pequeno porte

≤ 150.000 t/a 300 20

Coprocessamento térmico

Projeto tipo


(EURO/t)

OPEX anual

(EURO/t)

DA.1Planta de digestão anaeróbia de grande porte

> 150.000 t/a 250 35

DA.2Planta de digestão anaeróbia de pequeno porte

≤ 150.000 t/a 350 50


Projeto tipo

Porte/ capacidade Capacidade (t/a) CAPEX total OPEX (anual)

1

Mediano e grande porte

≥ 1 MWe de potência instalada), modular, com um ou vários motores de >1 MWe

1,5 M EUR/MWe 30 EUR/MWh

2

Pequeno porte< 1 MWe de potência instalada (1 ou 2 motores)

(+33% respeito ao anterior)

2 M EUR/MWe

(+ 10% respeito ao anterior)

33 EUR/MWh

Biogás de aterro



DE CAPEX E OPEX

3



DE CAPEX E OPEX

3

Indicador/ variável considerada Unidade Processamen

to térmico

Co-processamen

to térmico

Digestão Anaeróbia

Val. Energ. Biogás aterro

sanitário

(1) Resíduos e rejeitos

Índice quantitativo (t/t

fração valorizável energeticamente

de RSU)

0,360 0,500 0,480 -

(2) Contribuição às mudanças climáticas

Índice semi-quantitativo

(varia de 0 a 2) 2 1 - -

(3) Contribuição à polução do ar


(varia de 1 a 5) 5 3 2 1

(4) Consumo de água

Índice quantitativo (t/t

fração valorizável energeticamente

de RSU)

3,5 0,03 0,8 -

(5) Fator transporte


(varia de 0 a 2) - 2 1 -

(6) Outros fatores com incidência ambiental


(varia de 0 a 2) - - 2 1



AMBIENTAL

4



AMBIENTAL

4

Conclusões• O impacto ambiental e social global de uma gestão adequada de RSU, realizada conforme a hierarquia dos

resíduos, é claramente positivo, uma vez que constitui um dos pilares da saúde e qualidade de vida dos cidadãos, bem como uma contribuição para a economia circular, melhorando a eficiência no uso dos recursos. Consequentemente, a implementação de tecnologias de valorização energética de resíduos, considerada em termos gerais, apresenta um impacto ambiental e social positivo, pois ajuda a avançar dessa forma.

• Qualquer índice de pressão ambiental de aterros resultará maior do que os índices de pressão ambiental de tecnologias de valorização energética.

• Com a metodologia aplicada e os critérios de valoração de pressões ambientais considerados, a pressão ambiental da tecnologia de processamento térmico é superior à das demais tecnologias consideradas.

• Todas as tecnologias analisadas são passíveis de ser licenciadas ambientalmente no Estado de São Paulo, com a incorporação das medidas mitigadoras de impacto adequadas. Não está em questão a viabilidade ambiental das tecnologias comparadas, desde o ponto de vista de seu licenciamento ambiental, assumindo que essa viabilidade está garantida, no momento atual de desenvolvimento tecnológico. O que pode ser questionável é a viabilidade econômica, devido ao impacto orçamentário do custo da implantação das MTDs nos projetos, mas isso só pode ser avaliado caso a caso, projeto a projeto, ficando fora do escopo geral deste relatório.


ObjetivoDeterminar qual é a melhor tecnologia analisada, incluindo menores impactos ambientais


Critérios

Aspecto CritériosAvaliação técnica (1) Potencial energético

(2) Robustez da tecnologia

(3) Perfil de eficiência material do tratamento

(4) Perfil de riscos tecnológicosAvaliação de custos (1) CAPEX por tonelada tratada

(2) OPEX por tonelada tratada

(3) Perfil de dependência de importações e risco cambialAvaliação ambiental (1) Resíduos e rejeitos

(2) Contribuição às mudanças climáticas

(3) Contribuição à polução do ar

(4) Consumo de água

(5) Fator transporte

(6) Outros fatores com incidência ambiental


Performance técnica


Avaliação de custos


Avaliação impactos ambientais


Avaliação comparativa global


Índice comparativo integrado de tecnologias[Escala de 0 a 100]

Avaliação integrada de critérios técnicos Avaliação integrada de critérios econômicos Avaliação integrada de critérios ambientais

“Sem descartar o interesse e factibilidade das 4 tecnologias comparadas, finalmente, após o estudo técnico, econômico e

ambiental, foi escolhido o COPROCESSAMENTO como a

tecnologia mais viável”

Conclusões• Com a metodologia aplicada e os critérios de avaliação considerados, o ranking de tecnologias (se consideradas

as tecnologias genuínas de valorização energética), por ordem de pontuação decrescente, fica: primeiro lugar para coprocessamento térmico; segundo lugar para processamento térmico e terceiro lugar para digestão anaeróbia.

• O índice numérico favorável atingido por coprocessamento, é resultado principalmente de seu perfil favorável de potencial energético e de custo, em relação a processamento térmico e digestão anaeróbia.

• Todas as tecnologias analisadas são passíveis de ser implantadas no Estado de São Paulo (de igual forma que têm sido implantadas de forma diversificada em outros países), dado que circunstancias concretas que afetem a um local ou casuística concreta não considerado na análise global apresentada neste relatório, podem fazer mudar o resultado da comparativa.

• Recomendação final. Realizar uma implantação suficientemente diversificada das tecnologias analisadas no Estado, considerando que todas elas podem ser (localmente) viabilizadas, se existir um contexto e conjuntura (local) favorável. O principal benefício geral da diversificação é favorecer a livre concorrência no mercado de tratamentos de RSU, e suas consequências (diminuição do preço final dos serviços para o contribuinte), minimizando a dependência do setor público em relação aos fornecedores de serviços, e minimizando o risco de monopólios ou oligopólios.


Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. PROPOSTA DE ESCOLHA DE PROJETO BÁSICO/ Objetivo e metodologia

Página 33

ObjetivoApresentar uma proposta concreta de caso base de estudo para a Atividade 2, e suas justificativas

Metodologia (reflexão técnica sobre 3 questões chave)

• A existência de um desenho básico de engenharia para um caso de estudo pode contribuir de maneira efetiva ao sucesso da implantação desta tecnologia no ESP?

• Quais são as potenciais medidas e iniciativas que, no caso de ser implantadas, contribuiriam a ajudar a viabilizar as tecnologias no ESP?

• Quais os critérios objetivos para localizar preferentemente a tecnologia no território paulista?

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. PROPOSTA DE ESCOLHA DE PROJETO BÁSICO/ Resultados

Página 34

Questão chave

• A existência de um desenho básico de engenharia para um caso de estudo pode contribuir de maneira efetiva ao sucesso da implantação desta tecnologia no ESP? NÃO. O fator limitante é financiamento e garantias a longo termo

Processamento térmico

Recomendações

• Realizar uma campanha completa de caracterização gravimétrica dos RSU gerados nos municípios do ESP com maior potencial para liderar projetos desta tecnologia, incluindo como parâmetro, o cálculo do Poder Calorífico Inferior

• Acompanhar e monitorar a evolução e a possível implantação do atual projeto de URE de Barueri, bem como analisar em profundidade os casos de estudo mal sucedidos das UREs de Campinas e São Bernardo do Campo, com o intuito de documentar e divulgar as lições aprendidas desses casos de estudo reais, em benefício dos futuros projetos.

Critérios favoráveis para a localização no território paulista

• (1) Restrições à disponibilidade de solo para aterros.

• (2) Zonas economicamente favorecidas.

• (3) Tamanho crítico mínimo; autossuficiência inicial; projeto escalável, implantado por fases.

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo3. PROPOSTA DE ESCOLHA DE PROJETO BÁSICO/ Resultados

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Processamento térmico CodIBGE Localidades População2017 Densidade

PIB per capita (Reais correntes) 2016

Municípios que cumprem simultaneamente 3 características: População> 350.000 hab.; Densidade>500 hab/km2; PIB per capita> 50.000 R$

3525904 Jundiaí 397.353 921 99.955

3534401 Osasco 676.149 10.410 97.423

3550308 São Paulo 11.696.088 7.689 55.621

3548708 São Bernardo do Campo 799.645 1.953 53.456

3549904 São José dos Campos 687.544 625 52.939

Municípios que cumprem simultaneamente 2 das 3 características seguintes: População> 350.000 hab.; Densidade>500 hab/km2; PIB per capita> 50.000 R$

3505708 Barueri 257.525 3.920 185.586

3509502 Campinas 1.150.753 1.448 49.012

3552205 Sorocaba 637.436 1.415 47.953

3548500 Santos 425.621 1.514 46.909

3543402 Ribeirão Preto 661.997 1.017 42.009

3518800 Guarulhos 1.313.169 4.121 39.751

3547809 Santo André 688.899 3.919 38.091

3513801 Diadema 399.510 13.000 34.679

3549805 São José do Rio Preto 437.273 1.012 34.192

3529401 Mauá 447.911 7.235 27.750

Tabela. Municípios paulistas com maior potencial objetivo para implantar projetos de UREs


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Questão chave

• A existência de um desenho básico de engenharia para um caso de estudo pode contribuir de maneira efetiva ao sucesso da implantação desta tecnologia no ESP? NÃO. O fator limitante para esta tecnologia é a implantação prévia de um modelo de coleta seletiva de matéria orgânica de alta qualidade em grandes quantidades.


Recomendações

• Acompanhar e monitorar a evolução e a implantação do atual projeto de CS Bioenergia, em Curitiba, tirando lições aprendidas, aportaria mais valor para ajudar a viabilizar esta tecnologia no ESP, em oposição a sua inclusão no projeto piloto a desenvolver na Atividade 2 desta consultoria técnica.


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• A tecnologia que concorre com a Digestão Anaeróbia para o tratamento da matéria orgânica coletada seletivamente é a compostagem. Nos casos em que não existam restrições à compostagem, a Digestão Aeróbia (compostagem) é a escolha a ser privilegiada frente a Anaeróbia, para o tratamento da matéria orgânica coletada seletivamente.

• A Digestão Anaeróbia só pode concorrer com compostagem, onde houver grande restrição de solos para tratamentos de resíduos, unido a uma elevada densidade populacional, unida a uma grande geração de resíduo. As proximidades do meio urbano densamente habitado (grandes cidades).*

• Contudo, a tecnologia da Digestão Anaeróbia também depende de compostagem para produzir biofertilizante a partir de digesto. E o destino ideal para o biofertilizanteproduzido em grandes quantidades é o solo agrário. Portanto, ainda que o substrato para a tecnologia de Digestão Anaeróbia é produzida por um meio urbano, a distância desse meio urbano às regiões agrarias capazes de absorver a produção de biofertilizanteem grandes quantidades, deve ser considerada e minimizada, o qual restringe as opções reais práticas, para a localização adequada deste tipo de usinas


*a nova CEAGESP de São Paulo fornece um perfil idóneo de grande gerador de matéria orgânica. Contudo, o projeto piloto da Atividade 2 aportaria mais valor para o ESP, em termos globais, se focar preferentemente na solução do problema dos RSU de procedência domiciliar, cuja resolução é mais urgente e prioritária, em termos ambientais e sociais.


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Questão chave

• A existência de um desenho básico de engenharia para um caso de estudo pode contribuir de maneira efetiva ao sucesso da implantação desta tecnologia no ESP? NÃO. Os projetos de engenharia desta tecnologia são muito específicos e muito adaptados à geometria e características concretas de cada aterro, e consequentemente o desenho é pouco replicável de um local a outro.

• A viabilidade técnica de cada projeto seja verificada realizando trabalhos de pesquisa em campo para avaliar as taxas de captação do biogás e sua composição. Estes trabalhos devem ser completados com uma modelagem numérica do potencial. Considerando que pesquisas de campo ficam fora do escopo da Atividade 2 desta consultoria, existe o risco de que o projeto básico seja realizado em um local onde a viabilidade técnica da captação e aproveitamento do biogás não está demostrada.

• O conhecimento técnico desta tecnologia está amplamente estendido no ESP e no país (projetos MDL). O fato que a maioria dos projetos não viabilizaram dependeu de aspectos econômicos (queda do valor do crédito de carbono, entre outros fatores).

Valorização de biogás de aterro


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• Aterros que recebam mais de 50-60.000 t / ano de RSU (120-150.000 habitantes) com um teor de matéria orgânica igual ou superior a 40%, que esteja em operação a mais de 3 anos, e com uma vida útil real estimada não inferior a 10 anos. São as condições mínimas para considerar a possibilidade de realizar um estudo de viabilidade de implantação da tecnologia de valorização energética do biogás.

Valorização de biogás de aterro Recomendações

• Elaborar e publicar um manual técnico prático e específico para o aproveitamento do biogás em aterros no Brasil.

• Ligado (ou não) ao item anterior, elaborar um modelo matemático aberto, de fácil manejo e adaptado às características brasileiras.

• Elaborar e atualizar periodicamente o inventário de aterros do ESP, com as condições objetivas mínimas para considerar a possibilidade de realizar um estudo de viabilidade da tecnologia (em colaboração/coordenação com a SMA/CETESB).


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Questão chave

• A existência de um desenho básico de engenharia para um caso de estudo pode contribuir de maneira efetiva ao sucesso da implantação desta tecnologia no ESP? SIM porque: pode contribuir para aprimorar e otimizar o conhecimento local relativo a essa tecnologia.

• Permite, simultaneamente, realizar um aproveitamento da fração reciclável do RSU processado. Consequentemente, tem potencial para contribuir de forma significativa aos objetivos de reciclagem.

• Uma parte importante do conteúdo de um projeto desta tipologia é facilmente replicável de um local a outro, o que multiplica o valor do projeto-piloto, devido a que amplia o número de beneficiários potenciais do mesmo.

• O projeto pode ser configurado de forma modular e escalável, de maneira que pode ser adaptado com maior facilidade que outras tecnologias à distintas capacidades de tratamento, aumentando também o leque de beneficiários potenciais.

• Os equipamentos próprios desta tecnologia são mais simples, menos específicos e menos críticos que os das demais tecnologias analisadas (e consequentemente, menos dependentes de importações). Em consequência, o projeto poderia focar em maximizar o uso de tecnologia local.

• Coprocessamento térmico não exclui processamento térmico, devido a que o CDRU pode ser também usado como combustível de uma URE. Consequentemente, pode contribuir à implantação doutras tecnologias de valorização energética.

Co-processamentotérmico

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2

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Escopo

ATIVIDADE 2

CÁLCULOS, ESPECIFICAÇÕES

E DESENHOS


LEGAL

1

ASPECTOS TÉCNICOS

2 3

AVALIAÇÃO AMBIENTAL

4

AVALIAÇAO ECONÔMICA

(CAPEX, OPEX, retorno

investimento)

5

BASES PARA A IMPLANTAÇÃO

DO PROJETO

6

Documento 1Relatório

descritivo e justificativo

Documento 5Avaliação ambiental

Documento 4Orçamento

Documento 3Especificações

Documento 2Desenhos

Documento 6Anexos

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ Análise Institucional e Legal

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LEGAL

1 FOCO

Projeto Modelo compatível com o marco institucional?

Marco institucional de organização regional

ANÁLISE INSTITUCIONAL

Projeto Modelo alinhado com as políticas públicas incidentes?

Marco institucional de cooperação inter-institucional

Marco institucional de contratação e licitação

Quais as normas que o Projeto Modelo deve atender? (a/específicas)

ANÁLISE LEGAL

Marco jurídico global do co-processamento

Política pública de Desenvolvimento Sustentável (ODSs Agenda 2030)

Política pública de gestão de resíduos e economia circular

Política pública energética

Normas e referencias de fabricação do CDRU

Normas de proteção ambiental e Licenciamento ambiental

Normas Regulamentadoras, relativas à segurança e medicina do trabalho

Normas Técnicas (ABNT)

Quais as normas que o Projeto Modelo deve atender? (comuns para todos os projetos industriais)


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ANÁLISE INSTITUCIONAL E LEGAL

1

ANÁLISE LEGAL

Normas e referencias de fabricação do

CDRU

Legenda: Equivalência das características do CDRU definidas pela RESOLUÇÃO SMA nº 38 respeito das características da Norma Europeia EN 15.359:2011

Maior performance técnica e ambiental do CDRClasse 1 Classe 5

Fonte da tabela: Extrato da Norma Europeia EN 15.359:2011 (versão oficial em espanhol)Legenda: d (base seca), ar (base húmida)

RESOLUÇÃO SMA nº 38

Critérios cliente

Norma Europeia EN 15.359:2011

(usinas cimenteiras

grande porte)

Tendências (outros

setores, outras escalas)


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ANÁLISE INSTITUCIONAL E LEGAL

1

ANÁLISE LEGAL

Normas e referencias de fabricação do

CDRU

RESOLUÇÃO SMA nº 38

Norma Europeia EN 15.359:2011

(usinas cimenteiras

grande porte)

Tendências (outros

setores, outras escalas)

Critérios cliente

Critérios econômicos Critérios técnicos Critérios ambientaisPrincipais características que afetam a

economia do uso do combustível.

Determinam o valor do combustível e quaisquer pagamentos potenciais de

incentivo

Principais características que afetam o desempenho da instalação de

combustão

Principais características que influenciam as emissões para o meio

ambiente

• Conteúdo de biomassa

• PCI

• Teor de umidade

• Teor de cloro (Cl) que provoca corrosão e incrustações;

• Teor de cinzas que afeta as temperaturas de fusão

• Densidade, que afeta os níveis de transporte / espaço e alimentação.

• Teor de mercúrio (Hg);

• Teor de cádmio (Cd); e

• Soma do teor de metais pesados.

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ Objeto, premissas e critérios de desenho

Página 45

ObjetoDefinir um processo industrial modelo, de fabricação de Combustível Derivado de Resíduos Urbanos (CDRU) para o território paulista, a partir de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) oriundos da coleta regular dos municípios paulistas, que permita um máximo aproveitamento da parcela valorizável energeticamente dos RSU (tanto da fração seca bem como da fração úmida) e uma mínima geração de rejeito, mediante Tratamento Mecânico e Biológico.

Premissas• Processamento simultâneo da parcela seca

reciclável dos RSU visando sua ótima separação para facilitar uma reciclagem efetiva

• Fortalecimento das capacidades da indústria e cadeias de valor locais

• Fornecer máximas garantias em relação à proteção da saúde humana (tanto do pessoal de trabalho da usina bem como da população em geral) e do menor impacto ambiental do empreendimento

Critérios gerais de desenho• Flexibilidade• Desenho modular e escalável• Robustez• Padronização e intercambialidade• Confiabilidade• Facilidade de manutenção e

conservação• Compatibilidade e integração• Qualidade de materiais

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ Localização

Página 46

LocalizaçãoProjeto Modelo redigido para uma localização inespecífica do território paulista, caracterizada por uma topografia plana, em um entorno próximo de um aterro sanitário licenciado e com vida útil suficiente (>10 anos).

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ Definição da capacidade

Página 47

Localização dos aterrosToneladas de RSU dispostas em 2017

São Paulo 2.905.163Caieiras 2.447.712Paulínia 1.040.677Mauá 813.457Guarulhos 541.667Santos 541.452Guatapará 409.548Santana de Parnaíba 400.241Iperó 334.457Piratininga 302.070Santo André 287.164São José dos Campos 276.597Rio das Pedras 240.509Jambeiro 233.699Onda Verde 184.544Tremembé 164.254Catanduva 134.196Cachoeira Paulista 122.118Quatá 113.095Franca 112.066

Localização dos aterrosToneladas de RSU dispostas em 2017

Cesário Lange 98.097Indaiatuba 97.152Itapevi 96.283Limeira 95.900Jardinópolis 93.163Embu das Artes 87.728Piracicaba 83.001São Carlos 77.603Jacareí 74.464Presidente Prudente 72.493Rio Claro 65.047Araçatuba 62.780Santa Bárbara d'Oeste 62.539Sales Oliveira 58.013Bragança Paulista 53.582Meridiano 53.159Itu 52.315Pindamonhangaba 51.936Botucatu 51.060Tapiratiba 49.271Guará 48.826Mogi Guaçu 46.592

2 linhas

1 li h

Capacidade ótima: 300.000 t/a (2 linhas)

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ Bases de cálculo

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Composição gravimétrica adotada) %

Eficiência típica de

recuperação da fração

reciclável (%)

Fração reciclável

recuperável (%)

Fração passível de valorização

para fabricação de

CDRU (%)

Rejeito (%)

Matéria orgânica biodegradável (restos de alimentos e material biogénico assimilável)

49,0% 49,0%

Papel 5,0% 20% 1,00% 4,00%Papelão 8,0% 20% 1,60% 6,40%PET 1,7% 60% 1,02% 0,68%PEAD 2,5% 60% 1,50% 1,00%PP 0,9% 60% 0,54% 0,36%PS 1,0% 1,0%

Plástico filme 9,2% 9,2%

PVC 0,3% 0,3%

Outros plásticos 0,4% 0,4%Latas de alumínio 0,3% 70% 0,21% 0,09%Metais ferrosos 1,0% 80% 0,80% 0,20%Metais não ferrosos 0,2% 70% 0,14% 0,06%Vidro 1,8% 40% 0,72% 1,08%Têxteis 3,7% 3,7%Longa vida 1,0% 60% 0,60% 0,4%Madeira 0,8% 20% 0,16% 0,6%Borracha 0,7% 0,7%Logística reversa 0,1% 100% 0,10%Rejeito (fração mineral, etc.) 12,4% 12,40%

TOTAL 100,0% 8,4% 77,5% 14,1%

ENTRADAS (RSU coleta regular) TRATAMENTO FLEXÍVEL SAIDA (CDRU)

Características

• Distintas qualidades de CDRU, passíveis de atender os critérios estabelecidos pela normativa atual e previsíveis adaptações futuras, bem como as necessidades específicas das usinas onde CDRU será coprocessado(sob demanda).

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ Aspectos técnicos

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Necessidades de tratamento e configuração dos processos

Necessidades de tratamento Processos aplicáveis Tipo de

processo Alternativas

Separação de materiais impróprios Classificação inicial Manual e/o

Mecânico

• Classificação manual• Classificação mecânica• Classificação semi- mecânica

Estabilização da matéria orgânica

Digestão/ higienização da matéria orgânica Biológico

• Digestão Aeróbia completa• Digestão Aeróbia parcial (bio secagem)• Digestão Anaeróbia

Diminuição e homogeneização do tamanho de partícula

Diminuição do tamanho de partícula Mecânico • Trituração

• Moagem

Separação de materiais impróprios para a fabricação de CDRU (incluída a fração reciclável)

Separação Mecânico

• Separação manual• Separação automatizada:

o Peneiramentoo Separação magnéticao Separação indutivao Separação gravimétricao Separação óptica

Redução da umidade Secagem Biológico ou térmico

• Bio secagem• Secagem térmica• Secagem solar

Aumento da densidade

Densificação e compactação Mecânico

• Prensado• Enfardado• Granulagem• Pelletizagem• Briquetagem


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Necessidades de tratamento e configuração dos processos: TMB versus TBM

Comparativa Configuração TMB Configuração TBM

Vantagens

Em caso de falha da unidade de tratamento biológico, a usina poderia seguir produzindo CDRU (de distinta qualidade) apenas com os tratamentos mecânicos (situados em cabeçalho da linha de tratamento).

A separação mecânica é realizada sobre resíduo seco e altamente higienizado. Consequentemente, o nível de risco higiénico-sanitário diminui, e a performance técnica do processo de separação melhora, bem como a limpeza, a quantidade, a qualidade (e o preço de venda) da fração reciclável.

Desvantagens

A separação mecânica é realizada sobre resíduo misto (úmido e seco). Consequentemente, as condições higiênico-sanitárias são ruins, os equipamentos de separação trabalham em condições exigentes de operação, a performance técnica da separação é menor, e as necessidades e custos de manutenção acrescentam.

O funcionamento da unidade de tratamento biológico é crítico para o processo do conjunto da planta. Uma falha da unidade de tratamento biológico paralisaria o funcionamento da usina até reparação da mesma.

As emissões fugitivas de pó seco na seção de separação mecânica acrescentam. Medidas corretoras de controle e mitigação das citadas emissões devem ser implantadas.

Potencial para a geração de energia comresíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ Aspectos técnicos

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Fluxograma

Fluxograma estruturado em 6 áreas funcionais de processos sequenciais:

• 1. Recepção e preparação de RSU

• 2. Biosecagem

• 3. Recuperação de recicláveis

• 4. Maduração (opcional)

• 5. Preparação de RNP

• 6. Fabricação de CDRU

Capacidade e régime de operaçao

• 300.000 t/ano RSU + 100.000 t/ano RNP

• 8.000 horas/ano para o tratamento biológico (11 meses/ano de operação, em regime continuo (3 turnos de 8 horas por turno); 1 mês de parada para manutenção

Matéria orgânica coletada seletivamente

Biofertilizante


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Balanço de massas

Calculado a partir das bases de cálculo, aplicando as eficiências típicas esperadas das unidades de processo consideradas

Balanço de energia (parcial)

Patamar consumo típico: 18.000 MWh/ano

PCI do CDRU producido: 500.000 MWh/ano

PLANTA de Tratamento Mecânico-

Biológico (TMB)

Resíduos Sólidos Urbanos

[300.000 t/ano]

Resíduos Não Perigosos

[100.000 t/ano]

Combustível Derivado de RSU

[161.180 t/ano]

Materiais recicláveis

[28.422 t/ano]

Perda de massa por evaporação

[85.378 t/ano]

Rejeito[125.020 t/ano]

31% dos residuos

de entrada

40% dos residuos

de entrada

7% dos residuos

de entrada

Potencial para a geração de energia comresíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ Aspectos técnicos

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Layout

• Superfície total aproximada: 10 Hectares (200 m x 500 m = 100.000 m2)

• Superfície construída/urbanizada: 6,5 Hectares

• Superfície de transição entre áreas funcionais: 3,5 Hectares.

• Adaptável para soluções mais compactas, com menor ocupação total do solo (em condições de baixa disponibilidade de solo).

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ Avaliação ambiental

Abrangência

Província de Castellon

Província de Toledo Província de A Coruña

Província de Gipuzkoa

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ 4. Avaliação ambiental

Fase de CONSTRUÇÃO

Com medidas mitigadoras Sem medidas mitigadoras


Fase de OPERAÇÃO

Com medidas mitigadoras Sem medidas mitigadoras


Conclusões

• Impacto global do empreendimento: POSITIVO (o próprio projeto é uma medida mitigadora).

• Porém, também existe um potencial impacto ambiental negativo que deve ser minimizado. Para tanto , foram definidas 51 medidas mitigadoras, (17 para a fase de construção e 34 para a fase de operação), todas elas consideradas Melhores Técnicas Disponíveis (MTDs).

• O custo de implantaçao dessas medidas faz parte do Orçamento do projeto

MEDIDAS MITIGADORAS

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ 5. Avaliação econômica

CAPEX (Custos de implantação)

Conceito Custo (€) Custo (R$)*

CAPEX (custos diretos) 34.740.000 147.645.000

Custos envolvidos na fase de pré-implantação e de implantação do projeto (abrange custos dos Estudos iniciais (topográfico, geotécnico-geológico, etc); custos de adaptação do projeto básico ao local concreto e de elaboração do projeto executivo; custos da elaboração do EIA/RIMA e licenciamento ambiental; custos de direção de obra de construção).

..................................4% do valor dos custos diretos

1.389.600 5.905.800

Custo das medidas de prevenção e de mitigação do impacto ambiental na fase de construção (abrange a execução das medidas de prevenção e de mitigação do impacto ambiental, definidas e descritas no Documento 5 do projeto).

..................................1% do valor dos custos diretos

347.400 1.476.450

CAPEX (Orçamento base) 36.477.000 155.027.250

Benefícios e Despesas Indiretas (BDI) (abrange a taxa de rateio da administração central; a taxa das despesas financeiras, de risco, seguro e garantia do empreendimento; o Lucro; e as Taxas de tributos incidentes: ISS, COFINS, PIS, etc.).

..................................30% do valor do orçamento base

10.943.100 46.508.175

CAPEX (custos totais) 47.420.100 201.535.425

CAPEX = 47 M € = 202 M R$


CAPEX (Custos de implantação)


OPEX (Custos e despesas de operação)

Conceito Custo total (€/ano)

Custo total (R$/ano)

MAO DE OBRA 1.205.000,00 5.121.250,00

ALUGUEL DE EQUIPAMENTO 142.000,00 603.500,00

MANUTENÇÃO E FORNECIMENTOS 1.500.000,00 6.375.000,00

ELETRICIDADE E CONSUMÍVEIS 1.875.811,76 7.972.200,00

GESTÃO DE RESÍDUOS 3.294.644,71 14.002.240,00

CUSTOS DIRETOS 8.017.456,47 34.074.190,00

OUTROS CUSTOS E DESPESAS 922.007,49 3.918.531,85

Custo das medidas de prevenção e de mitigação do impacto ambiental na fase de operação (abrange a execução das medidas de prevenção e de mitigação do impacto ambiental, definidas e descritas no Documento 5 do projeto.). .................................................................1,5 % do valor dos custos diretos

120.262 511.113

Despesas gerais .................................................................10% do valor dos custos diretos

801.746 3.407.419

CUSTOS E DESPESAS OPERACIONAIS (orçamento base) 8.939.464 37.992.722

OPEX =9 M €/ano =38 M R$/ano


OPEX (Custos e despesas de operação)


Receitas

Código Conceito Receita total (€/ano)

Receita total (R$/ano)

01 RECEITA LÍQUIDA POR TAXA DE GESTÃO DE RESÍDUOS 21.125.000,00 89.781.250,00

02 RECEITA LÍQUIDA POR VENDA DE MATERIAIS RECICLÁVEIS 4.891.785,88 20.790.090,00

03 RECEITA LÍQUIDA POR VENDA DE CDRU 1.592.837,65 6.769.560,00

RLT= [01+02+03] RECEITAS LÍQUIDAS TOTAIS 27.609.623,53 117.340.900,00

Preço de venda de CDRU: 30% do preço do combustível fóssil tradicional ao que

substitui (coque de petróleo) (por unidade de poder calorífico equivalente).

Preço de venda de materiais recicláveis: conforme tabela de preços da pesquisa

Ciclosoft (CEMPRE)

Hipóteses de formação de preços de venda:

“Gate fee” calculada para conseguir a rentabilidade ótima

Receitas =28 M €/ano =117 M R$/ano

Porém, cada projeto é único, bem como suas circunstâncias. Consequentemente,

o custo e a rentabilidade deverão ser recalculadas, caso-a-caso, no momento que o Projeto Modelo for aplicado em condições reais, a um local e condições

concretas

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Cenários de rentabilidade

Conclusões

• Rentabilidade teórica mínima (VPL=0; TIR=CMPC=7%), sempre que “gate fee”> 30€/t (similar ao preço de gestão de RSU em um aterro sanitário da mesma capacidade, desenhado e operado para garantir condições ambientalmente adequadas em longo prazo).

• Rentabilidade ótima para “gate fee”> 65 €/t de RSU tratado (payback < 5 anos).

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ 6. Bases para a implantação

Questão 1. Quem deve liderar a implantaçao do projeto modelo (a iniciativa pública, privada ou PPP? Resposta. Todas as modalidades são juridicamente possíveis, mais a prática e a estadística indicam que no Estado de São Paulo, a iniciativa privada prevalece para este tipo de empreendimentos sobre a pública.

Panorama internacional (países ambientalmente desenvolvidos)• A origem dos projetos de infraestrutura da gestão

de RSU ocorre dentro do setor municipal e intermunicipal, estando inserida nos instrumentos de planejamento da gestão de resíduos existentes (PGIRS).

• A cooperação intermunicipal é habitual, para conseguir escala suficiente, melhorando a eficiência.

• A estruturação do projeto de infraestrutura também é conduzida pelo setor público (para assegurar a real proteção do interesse público).

• A prestação do serviço é realizada de forma normalmente indireta, por médio de concesionaria(empresa pública, privada ou mista).

Panorama no Estado de São Paulo, na prática• Na origem dos grandes projetos de infraestrutura da

gestão de RSU existe grande presença e liderança do setor privado, devido aos desafios que enfrenta o setor público (falta de liquidez, falta de experiencia, outras prioridades políticas, etc.).

• O marco jurídico promove o planejamento estratégico da gestão de RSU e a cooperação intermunicipal (formação de consórcios). Porém, na realidade, estas práticas não estão estendidas nem consolidadas (falta de cultura de cooperação interinstitucional, rivalidade política, prazos longos requeridos, etc).

• Os arranjos atualmente existentes quanto à fabricação e uso de CDRU são arranjos realizados desde a iniciativa exclusivamente privada


Municípios com PMGIRS publicados

PGIRS Intermunicipais e Regionais publicados

Arranjos Intermunicipais para a gestão de resíduos

Aterros sanitários de âmbito supra-municipal


Uma condição de sucesso para as iniciativas PPP é o equilíbrio de forças entre o setor público e o privado

Fonte: GLOBAL WASTE MANAGEMENT OUTLOOK (a partir de um desenho original de Dorsi German, publicado em Coad (2005) e reproduzido com permissão de CWG)


Questão 2. Qual é o perfil de parceiro privado potencial do projeto? Resposta. As entidades beneficiadas pelo projeto são parceiros potenciais do mesmo

Empresas PRESTADORAS DE SERVIÇOS DE GESTÃO DE RSUO projeto permite conseguir um retorno econômico pela venda dos materiais recicláveis e CDRU, e poupa vida útil dos aterros sanitários (seus principais ativos).

INDÚSTRIAS RECICLADORASO projeto permite ampliar os mercados de seus fornecedores e melhorar as condições e garantias de seus processos de fornecimento de matéria prima

INDÚSTRIAS com consumo intensivo de combustíveis fósseis (cimenteiras, térmicas, etc.) e/ou com infraestrutura instalada para queima e cogeração (indústria sucroalcoholeira, térmicas de biomassa, etc.).Se apropriadamente adaptadas e licenciadas para o uso de CDRU, o projeto permite a estas indústrias, reduzir custos energéticos, reduzir riscos de fornecimento de combustíveis, completar capacidade de cogeração, reduzir emissões de Gases de Efeito Estufa, etc.

Fornecedores de TECNOLOGIAS para o tratamento mecânico – biológico dos RSU.

Fazendo parte do projeto como parceiros, além de conseguir um novo cliente a longo prazo (fase de construção e manutenção) aporta ao projeto maior compromisso quanto à optimização do desenho e da exploração.


Questão 3. Qual é o perfil de parceiro público potencial do projeto? Resposta. As prefeituras/consórcios que enfrentam problemas graves relacionados com a gestão de resíduos, como as prefeituras/consórcios com densidade de população elevada e limitações importantes para a disposição em aterros sanitários existentes, têm mostrado interesse por outro tipo de tratamentos de RSU mais avançados (e consequentemente mais caros) que o aterro sanitário.

Questão 4. O projeto modelo é valido para qualquer município paulista? Resposta. Não. O projeto modelo é um projeto genérico que deve necessariamente ser adaptado caso-a-caso, as circunstancias, lá onde pretenda ser avaliada sua viabilidade de implantaçao.A adaptação deverá ser feita em todos seus aspectos: técnicos, econômicos, ambientais, etc.

Questão 5. Qual é a modalidade de contratação ótima para o projeto modelo? Resposta. A modalidade “chave em mao” resulta a mais habitual para este tipo de empreendimentos industriais. No processo de contratação, variaçoes substanciais respeito ao projeto básico, podem ser aceitas sempre que apropriadamente justificadas, e mantidas as garantias quanto a performance da planta em termos de eficiências e qualidades relativas aos produtos de fabricação.

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ 7. Outros conteúdos

Cartilha eletrônica de divulgação

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo 3. RESULTADOS ATIVIDADE 2/ 7. Outros conteúdos

Pesquisa de mercado

Para que?• Para demonstrar a

existência de suficientes fornecedores no mercado com capacidade para fornecer no Brasil as tecnologias incluídas no Projeto Modelo, garantindo um nível de livre concorrência suficiente e adequado

Quando?• Novembro 2018

Resultados• 9 fornecedores

consultados• 5 respostas recebidas• Confirmada imlantação,

capacidade e interesse do setor

INDÚSTRIA E ENERGIA INFRAESTRUTURAS ARQUITETURA CONSULTORIA

CONTRIBUINDO AO DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

Potencial para a geração de energia com resíduos sólidos urbanos no Estado de São Paulo

Muito obrigad@s pela atenção!!!

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