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Título: Combustão smouldering : influência da umidade e da configuração do leito no tratamento termoquímico do lodo de esgoto
Autor(es): Abreu, Carlos Eduardo Silva
Orientador: Martins, Márcio Ferreira
Palavras-chave: combustão smouldering
co-corrente
contra-corrente
Iodo de Fossa Séptica
Data do documento: 28-Jul-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A necessidade da busca por fontes alternativas de energia que auxiliem na geração energética associada ao processamento térmico de algum produto de maneira sustentável ou racionalizada é um assunto de extrema importância. Além disso, com o fator ambiental que após a lei nº 12.305/10 de destinação de resíduos sólidos, a qual prevê a redução na geração de resíduos urbanos o gerenciamento de resíduos torna-se condição incontornável na gestão ou implantação de qualquer sistema ou processo. Tendo em vista essa demanda, o Lodo de Fossa Séptica (LFS) é utilizado nesse trabalho com o intuito de realizar uma análise referente ao potencial de geração de energia, e, ao mesmo tempo, sugerindo um modo auto-sustentável de tratamento termoquímico visando a redução do seu volume. Portanto, a influência da umidade do material e do tipo de configuração do leito de combustão (co-corrente ou contra-corrente) foi estudada. Inicialmente, foi realizada uma análise do poder calorífico superior (PCS) do lodo em função da sua umidade, e os resultados obtidos mostraram que para uma redução da umidade de 20% até que o lodo esteja completamente seco, ou seja, a 0%, o PCS elevou-se de 7487 até 8480 kJ.kg-1, o que representa um aumento de, aproximadamente, 14% no potencial energético do LFS. Em seguida, foi realizada a análise da combustão smouldering contra-corrente do lodo em função da umidade. Tal análise mostrou que a redução da umidade acarreta no aumento da temperatura máxima obtida no processo (962 até 1026°C) e, além disso, gera um aumento da velocidade de propagação da frente de combustão, de 2,43 até 2,99 mm.min-1. A análise referente ao processo co-corrente apresentou resultados similares, de forma que, com a redução da umidade elevou-se a temperatura máxima de operação e a velocidade de propagação da frente de combustão. Finalmente, comparou-se os resultados do processo contra-corrente e co-corrente, apontando que para o mesmo teor de umidade, o processo co-corrente apresentou maiores temperaturas e menores velocidades de propagação da frente de combustão. Paralelamente às análises supracitadas, foi verificado o teor de material inerte no lodo comparando a massa da amostra antes e após o experimento. Todos os ensaios apresentaram teor próximo de 52% de matéria inerte.
The need to search for alternative energy sources that assist in energy generation associated with the thermal processing of any product or rationalized in a sustainable way is a matter of greatimportance. In additionto thisfact, the environmental factor -that after the law disposal of solid waste -becomes an obligatorycondition in the management or deployment of any system or process. Giventhis demand, the SewageSludge (SS) is used in this work in order to conduct an analysis regarding its power generation potential, while suggesting a self-sustaining way of a thermochemical treatment. Therefore, the influence of the material’s moisture and the type configuration of combustionfixed bed(co-current or counter-current) is studiedin this paper. Initially, an analysis of the high heatvalue (HHV) of the sludge as a function of its moisture was performed.The results showed that for a decreaseof the humidity of 20% until the sludge is completely dry, i.e.0%, the HHVincreased from 7487 to 8480 kJ.kg-1, which represents an increase of approximately 14% in SSenergy potential. Then, an analysis of the smoulderingcombustion of sludge counter-current as a function of the moisture was conducted. This analysis showed that the reduction of moisture causes an enhance in the maximum temperature obtained in the process (962 to 1026 ° C), in addition, it also generatedan increase of the combustion frontspeed, from2.43 to 2.99 mm.min-1. Analyses of the cocurrent process showed similar results, such as:the remission of thehumiditycontentelevated the maximum operating temperature and the velocity of propagation of the combustion front. Finally, the results of the process of counter-current and co-currentwere compared, indicating that for the same moisture content, co-current process had higher temperatures and lower velocities of propagation of the combustion front.In parallel to the analysis above, it was verifiedtheinert material content in the sludge comparing the mass of the sample before and after the experiment. All tests showed acontent close to52% of inert matter.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9793
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