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Título: Valorização energética do lodo algáceo gerado no tratamento de esgoto sanitário
Autor(es): Almeida Filho, Oswaldo Paiva
Orientador: Cassini, Sérvio Túlio Alves
Coorientador: Martins, Marcio Ferreira
Gonçalves, Ricardo Franci
Data do documento: 6-Dez-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Sabe-se que de efluentes das águas residuais das lagoas facultativas contêm material orgânico e mineral que geram problema ambiental. A volatilização de nitrogênio pode causar a poluição do ar e o fósforo permeia os sólidos prejudicando as águas subterrâneas. Aplicando a floculação e decantação foram obtido produtividade máxima de 0,363 ± 0,014 mg.L-1 em bancada e de 277,4 mg.L-1 in situ. É possível ter sobrenadante com menores valores da CLA, PT e NTK em 85 %, 60 % e -6 % respectivamente em relação às águas residuais da lagoa. Foram estudadas e recomendadas as condições de secagem e de armazenamento do lodo algáceo. O lodo algáceo apresenta forte cheiro, cor marrom avermelhada e grãos verdes escuros, com forma irregular e quinas arredondadas. Foi classificado como não perigoso, não inerte e sem toxicidade aguda O valor do PCS é de 21,29 ± 0,96 kJ.kg-1, superior ao das árvores renováveis, Entre 150 e 425 °C acontece a primeira oxidação à baixa temperatura e o carbono fixo formado é possivelmente oxidado entre 425 a 770 °C. Os gases gerados têm a presença de 30 % de O2, 28,4 % de CO2 e 36,62 % de H2 e CO com 443 ppm. Para gaseificar o lodo algáceo é recomendado utilizá-lo em forma de briquete. Foi realizado estudo baseado na energia de retorno sobre o investimento, índice EROI, para quatro modelos avaliando as influências da adição do CO2 na LAT, do lodo algáceo participando da geração de energia no UASB e da gaseificação dos lodos descartados. A adição do CO2 na LAT significa um aumento de 10 % no EROI. O lodo algáceo contribui com o acréscimo de 39,89 % na geração da energia e de 50,12 % na utilização para a geração no UASB. Os valores de EROI obtido para a gaseificação para os modelos 3 e 4 foram de 1,78 e 1,39, significando que grande parte da energia produzida é consumida pela geração. Esse valor resulta em baixos valores de EROI de sistemas com gaseificação, mas que se justificam pela mitigação ambiental. É recomendado avaliar a gaseificação compartilhada e externa aos sistemas de tratamento de esgoto.
It is known that the wastewater effluent from the facultative pond containing organic and mineral materials that generate environmental problem. The nitrogen volatilization can cause air pollution and phosphorus permeates the solid harming groundwater. Applying flocculation and sedimentation were obtained maximum throughput of 0.363 ± 0.014 mg l-1 in bench and 277.4 mg L-1 in situ. It is possible to supernatant with lower values of CLA, NTK PT and 85%, 60% and 6% respectively in relation to wastewater pond. We studied and recommended drying conditions and storage algal slime. The algal sludge has a strong odor, reddish brown and dark green beans, with irregular edges and rounded shape. It has been classified as nonhazardous, non-inert and no acute toxicity The value of PCS is 21.29 ± 0.96 kJ.kg-1, higher than the renewable trees, between 150 and 425 ° C takes place the first oxidation at low temperature and the fixed carbon formed is possibly oxidized between 425-770 ° C. The generated gases have the presence of 30% O2, 28.4% CO2 and 36,62% of H2 and CO with 443 ppm. For aerating the algal sludge is recommended use it in the form of briquettes. Study was conducted based on the energy return on investment, EROI index to four models evaluating the influence of the addition of CO2 in the LAT, the algal sludge participating in power generation in UASB and gasification of discarded sludge. The addition of CO2 in the LAT an increase of 10% in the EROI. The algal sludge contributes to the 39.89% increase in energy generation and 50.12% in use for generating the UASB. The EROI values obtained for the gasification to the models 3 and 4 were 1.78 and 1.39, meaning that much of the energy produced is consumed by generation. This value results in low EROI values systems with gasification, but which are justified for environmental mitigation. It is recommended to evaluate joint and external gasification to sewage treatment systems.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9456
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