Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2019 |
| Autor(a) principal: |
PETERLI, Zudivan
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| Orientador(a): |
VENTURINI, Osvaldo José
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| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Itajubá
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de Energia
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| Departamento: |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3864
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Resumo: |
O desenvolvimento de um tratamento eficiente e de baixo custo para o lodo sanitário vai ao encontro do 6º objetivo da ONU que visa assegurar e disponibilizar o saneamento para a população mundial até o ano de 2030. Portanto, este trabalho avaliou, por meio de um modelo termodinâmico, a secagem em baixa temperatura pelo método do leito granular de lodo sanitário, previamente centrifugado, que foi integrado a um sistema heliotérmico com armazenamento térmico. Foram modelados o cenário 1 com o secador operando por 9 h.d-1 e o cenário 2 por 24 h.d-1 (operação continua), sendo processados a mesma quantidade de lodo ao dia em cada cenário. Também foram realizados ensaios experimentais sobre a mistura de lodo úmido e tratado termicamente para estudar a influencia da mistura sobre o processo de secagem. Os resultados mostraram que, nas condições estudadas, os teores de 50 e 90% de sólidos totais são os mais adequados para o lodo, respectivamente, na entrada e saída do secador de lodo. Enquanto a temperatura de secagem foi definida em 80°C, mas os ensaios não indicaram a vantagem sobre nenhuma temperatura dentro da faixa avaliada (60 a 104°C). Para o método de secagem do leito granular, o mesmo produziu um lodo de perfil menos grosseiro e com taxas de secagem de até 3,10 vezes maiores que o método convectivo. A modelagem alcançou a viabilidade termodinâmica para a integração do sistema heliotérmico quando os cenários 1 e 2 apresentaram, respectivamente, área espelhada de 3.848 e 3.345m², demanda térmica (com perdas globais do modelo) de 3,23 e 2,81GJ.tV -1 e armazenamento térmico de 1.594 e 4.550kWht, demonstrando que o porte do sistema modelado é empregado comercialmente em vários países e que o cenário 2 é o mais interessante por indicar uma planta de menor porte. O modelo ainda mostrou que é possível produzir, naturalmente, água condensada para manter um ciclo de limpeza dos concentradores solares com periodicidade menor que 2 dias. Diante do exposto, conclui-se que a integração da secagem com a energia heliotérmica é viável do ponto de vista técnico e energético e ainda apresenta o benefício de produzir água para limpeza ou outros fins não potáveis, mitigando um dos principais impactos ambientais desta tecnologia e se tornando atraente em regiões de estresse hídrico. Também foi demonstrado que a técnica de mistura de lodo apresenta a capacidade de modificar as características morfológicas e reológicas do material, melhorando a permeabilidade e taxa de secagem, além de reduzir a plasticidade do lodo original. Por fim, comprova-se que o método de secagem do leito granular é capaz de produzir de forma atraente um biossólido granular, seco, possivelmente higienizado, e adequado para o uso em diversos processos produtivos. |
