Production
https://prod.org.br/article/doi/10.1590/0103-6513.20210071
Production
Thematic Section - Future of Energy-efficient Operations and Production Systems

Multicritery analysis for prioritizing the energy use of urban solid waste as a fuel in Paulista-PE

Flávio Leôncio Guedes; Soraya Giovanetti El-Deir; José Fernando Thomé Jucá; Iara Lícia Pereira Lima

Downloads: 0
Views: 13

Abstract

Paper aims: To carry out a multi-criteria analysis to assist decision making regarding the indication of the best alternative for converting solid waste energy into fuel.

Originality: The innovative and advantageous approach analyzes the feasibility of deploying the technology, mainly due to new and significant information on waste energy recovery.

Research method: The application of the system based on multi-criteria analysis, through the method of hierarchical analysis, according to previously established criteria, enables decision-making based on multiple criteria.

Main findings: The criteria generated by the mathematical process presented the priorities of heat treatment technologies and energy potential according to the levels of preference and order of importance.

Implications for theory and practice: The production refused derived fuel replaces petroleum-derived fuel sources, and reduces the amount of waste disposed of in landfills.

Keywords

AHP, Multicritery analysis, Waste energy, Energy recycling

References

Aaker, D., Kumar, V., & Day, G. S. (2001). Marketing research (7th ed.). New York: John Wiley & Sons, Inc.

Alves, J. R. X., & Alves, J. M. (2015). Definição de localidade para instalação industrial com o apoio do método de análise hierárquica (AHP). Production, 25(1), 13-26. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-65132014005000023.

Araújo Júnior, J. D. (2019). Desempenho exergético e emissões de gases de efeito estufa no uso do biocarvão no setor sucroenergético (Tese de doutorado). Universidade de Brasília, Brasília. Retrieved in 2021, August 23, from https://repositorio.unb.br/handle/10482/37572

Araújo, G. J. F. (2020). O coprocessamento na indústria de cimento: definição, oportunidades e vantagem competitiva. Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades, 8(57), 52-61. https://dx.doi.org/10.17271/231884728572020.

Associação Brasileira de Cimento Portland. (2020). Panorama do coprocessamento – Brasil (Ano Base 2019). Retrieved in 2021, August 23, from https://abcp.org.br/panorama-do-coprocessamento-brasil-2020/

Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2020). NBR 16849: Urban Solid Waste para fins energéticos - Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT.

Bandeira, D. L., Becker, J. L., & Rocha, A. K. (2010). Sistemática multicritério para priorização de embarques marítimos. Revista de Administração Mackenzie., 11(6), 107-130. http://dx.doi.org/10.1590/S1678-69712010000600007.

Berticelli, R., Pandolfo, A., & Korf, E. P. (2017). Gestão integrada de Urban Solid Waste: perspectivas e desafios. Revista Gestão & Sustentabilidade Ambiental, 5(2), 711-744. Retrieved in 2021, August 23, from https://cutt.ly/VhpgIqu

Brasil. (2009). Institui a Política Nacional sobre Mudança do Clima - PNMC e dá outras providências (Lei nº 12.187, de 29 de dezembro de 2009). Diário Oficial da República Federativa do Brasil.

Brasil. (2010). Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; altera a Lei n o 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências (Lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010). Diário Oficial da República Federativa do Brasil.

Brasil. (2019). Disciplina a recuperação energética dos Urban Solid Waste referida no § 1º do art. 9º da Lei nº 12.305, de 2010 e no art. 37 do Decreto nº 7.404, de 2010 (Portaria Interministerial nº 274, de 30 de abril de 2019). Diário Oficial da República Federativa do Brasil.

Brasil. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. (2020). Dispõe sobre o licenciamento da atividade de coprocessamento de resíduos em fornos rotativos de produção de clínquer (Resolução nº 499, de 8 de outubro de 2020). Diário Oficial da República Federativa do Brasil.

Brunelli, M. (2014). Introduction to the analytic hierarchy process. New York: Springer.

Caputo, A. C., & Pelagagge, P. M. (2002). RDF production plants: II Economics and profitability. Applied Thermal Engineering, 22(4), 439-448. http://dx.doi.org/10.1016/S1359-4311(01)00101-6.

Cembureau. (2020). Market opportunities for use of alternative fuels in cement plants across the EU. Retrieved in 2021, August 23, from https://lowcarboneconomy.cembureau.eu/carbon-neutrality/our-2050-roadmap-the-5c-approach-clinker/

Costa, H. G. (2006). Auxílio multicritério à decisão: método AHP. Rio de Janeiro: ABEPRO.

Drudi, K. C. R., Drudi, R., Martins, G., Antonio, G. C., & Leite, J. T. C. (2019). Statistical model for heating value of municipal solid waste in Brazil based on gravimetric composition. Waste Management (New York, N.Y.), 87, 782-790. http://dx.doi.org/10.1016/j.wasman.2019.03.012. PMid:31109582.

Freitas, S. S., & Nóbrega, C. C. (2014). Os benefícios do co processamento de pneus inservíveis para a indústria cimenteira. Engenharia Sanitaria e Ambiental, 19(3), 293-300. Retrieved in 2021, March 21, from https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1413-41522014000300293&lng=en&nrm=iso

Fugii, G. M. (2019). Proposta de um modelo de dinâmica de sistemas aplicado à gestão de Urban Solid Waste domiciliares de Curitiba (Tese de doutorado). Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba. Retrieved in 2021, March 21, from https://cutt.ly/rhpfFYG

Gama, A. M. C. F., Costa, V. C. B., Firmo, A. B. L., & Jucá, J. F. T. (2019). Estudo das emissões de GEE da disposição de resíduos sólidos na região metropolitana do Recife. Revista Ibero Americana de Ciências Ambientais, 10(6), 163-177. http://dx.doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2019.006.0015.

Hajinezhad, A., Ziaee, E., & Tahani, M. (2016). Utilization of Refuse-Derived Fuel (RDF) from urban waste as an alternative fuel for cement factory: a case study Ahmad. International Journal of Renewable Energy Research, 6(2). http://dx.doi.org/10.1234/ijrer.v6i2.3170.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. (2021). Censo Brasileiro de 2020. Rio de Janeiro: IBGE.

Intergovernmental Panel on Climate Change. (2006). Solid Waste Disposal: Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Report produced by Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) on the invitation of the United Nations Framework Convention on Climate Change. Genebra: IPCC. Retrieved in 2021, March 21, from https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/vol5.html

Ishizaka, A., & Labib, A. (2011). Review of the main developments in the analytic hierarchy process. Expert Systems with Applications, 38(11), 14336-14345. http://dx.doi.org/10.1016/j.eswa.2011.04.143.

Jucá, J. F. T., Lima, J. D., Mariano, M. O. H., Firmo, A. L. B., Lima, D. G. A., Lucena, L. F. L., Farias, P. R. R., Junior, F. H. C., Carvalho, E. H., Ferreira, J. A., & Reichert, G. A. (2014). Análise das diversas tecnologias de tratamento e disposição final de Urban Solid Waste no Brasil, Europa, Estados Unidos e Japão. Jaboatão dos Guararapes: Grupo de Resíduos Sólidos – UFPE. Retrieved in 2021, March 21, from https://cutt.ly/ChpgZLf

Mamede, M. C. S. (2013). Avaliação econômica e ambiental do aproveitamento energético de resíduos sólidos no Brasil (Dissertação de mestrado). Universidade Estadual de Campinas, Campinas. Retrieved in 2021, March 21, from https://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/265334/1/Mamede_MauricioCubadosSantos_M.pdf

Mendes, L. F. R., & Sthel, M. S. (2017). Thermoelectric power plant for compensation of hydrological cycle change: environmental impacts in Brazil. Case Studies in the Environment, 1(1), 1-7. http://dx.doi.org/10.1525/cse.2017.000471.

Mendes, L. F. R., Pereira, H. M. P., & Sthel, M. S. (2019). Análise multicritério para seleção de fontes renováveis de energia em um domicílio urbano no município de Campos dos Goytacazes/RJ. Revista Brasileira de Energias Renováveis, 8(1), 278-298. http://dx.doi.org/10.5380/rber.v8i1.56444.

Mersoni, C., & Reichert, G. A. (2017). Comparação de cenários de tratamento de resíduos sólidos urbanos por meio da técnica da Avaliação do Ciclo de Vida: o caso do município de Garibaldi, RS. Engenharia Sanitaria e Ambiental, 22(5), 863-875. http://dx.doi.org/10.1590/s1413-41522017150351.

Müller, L. N. P. S., Arruda, J. B. F., Alcantara, R. L. C., & Pereira, R. L. (2021). Uma análise multicritério de alternativas para o tratamento de resíduos sólidos urbanos do município de Juazeiro do Norte no Ceará. Engenharia Sanitaria e Ambiental, 26(1), 159-170. http://dx.doi.org/10.1590/s1413-415220190143.

Oliveira, L. M. F., & Carneiro, R. (2020). Políticas públicas e geração de energia através da biomassa dos resíduos sólidos no Brasil. Energia na Agricultura, 35(3), 370-387. http://dx.doi.org/10.17224/EnergAgric.2020v35n3p370-387.

Rezaei, H., Yazdan Panah, F., Lim, C. J., & Sokhansanj, S. (2020). Pelletization of refuse-derived fuel with varying compositions of plastic, paper, organic and wood. Sustainability, 12(11), 4645. http://dx.doi.org 10.3390/su12114645.

Saaty, T. L. (1980) The Analytic Hierarchy Process. New York: McGraw-Hill.

Saaty, T. L. (1990). How to make a decision: the analytic hierarchy process. European Journal of Operational Research, 48(1), 9-26.

Saaty, T. L., & Vargas, L. G. (2001). Models, methods, concepts applications of the analytic hierarchy process. Norwell: Kluwer Academic Plublishers. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4615-1665-1.

São Paulo. Secretaria de Estado do Meio Ambiente. (2017). Estabelecem diretrizes e condições para o licenciamento e a operação da atividade de recuperação de energia proveniente do uso de Combustível Derivado de Resíduos - CDRU em Fornos de Produção de Clínquer (Resolução SMA nº 38, de 31 de maio de 2017). Diário Oficial do Estado de São Paulo.

Silva, R. F. (2017). A Análise Multicritério de tecnologias utilizadas na Gestão de Urban Solid Waste (Dissertação de mestrado). Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro.

Soares, F. R., Miyamaru, E. S., & Martins, G. (2017). Desempenho ambiental da destinação e do tratamento de resíduos sólidos urbanos com reaproveitamento energético por meio da avaliação do ciclo de vida na Central de Tratamento de Resíduos - Caieiras. Engenharia Sanitaria e Ambiental, 22(5), 993-1003. http://dx.doi.org/10.1590/s1413-41522017155522.

Taylor, B. W. (2010). Introduction to management science (10th ed.). New Jersey: Pearson/Prentice Hall.

Valente Junior, P. A. F. (2015). O combustível derivado de resíduos no contexto das políticas nacionais de energia e resíduos sólidos. Belo Horizonte: Publica Direito, Escola Superior Dom Helder Câmara. Retrieved in 2021, March 21, from http://www.publicadireito.com.br/artigos/?cod=70e5f57f75c29b08

Visedo, G., & Pecchio, M. (2019). ROADMAP tecnológico do cimento: potencial de redução das emissões de carbono da indústria do cimento brasileira até 2050 (64 p.). Rio de Janeiro: SNIC. Retrieved in 2021, March 21, from https://cutt.ly/khpjszB

Yang, D., Xu, L., Gao, X., Guo, Q., & Huang, N. (2018). Inventories and reduction scenarios of urban waste-related greenhouse gas emissions for management potential. The Science of the Total Environment, 626(1), 727-736. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.110. PMid:29358143.
 


Submitted date:
06/04/2021

Accepted date:
09/06/2021

6167122da953956740734e14 production Articles
Links & Downloads

Production

Share this page
Page Sections