Aproveitamento energético do lodo de esgoto anaeróbio através da pirólise rápida: estudo semi-quantitativo

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: VERAS, Shyrlane Torres Soares
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco; UFPE; Brasil; Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica
• Palavras-chave em Português: Engenharia Química; Py-GC/MS; Pirólise rápida; Lodo de esgoto; Biocombustíveis; Reaproveitamento energético de resíduos
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/30511

O lodo resultante do tratamento de esgoto doméstico, gerado por processos aeróbios ou anaeróbios, nem sempre pode ser utilizado como fertilizante ou em compostagem devido à possível acumulação de compostos tóxicos e patógenos no solo. O processo de pirólise pode ser uma alternativa para obter produtos que podem ser utilizados como biocombustível ou matéria-prima nas indústrias. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo comparativo entre a pirólise térmica rápida de quatro amostras de lodo coletadas em períodos climáticos distintos, sendo: duas em período chuvoso (C1 e C3) e duas em período de estiagem (C2 e C4). Influências de fatores como presença de metais, teor de umidade, matéria orgânica e granulometria também foram observadas. Os testes pirolíticos foram feitos em um micropirolisador acoplado a um GC/MS a 450°C, 600°C e 750°C com granulometria em torno de 0,125 mm (120 mesh) para as duas primeiras coletas (C1 e C2). Enquanto que para as duas últimas (C3 e C4), além desta, foram analisadas amostras com granulometria em torno de 0,177 mm (80 mesh) e 0,354 mm (45 mesh). O desempenho dos experimentos foi avaliado quanto ao teor de compostos precursores de biocombustíveis e de hidrocarbonetos nos produtos de pirólise. As pirólises a 750°C das amostras coletadas em período chuvoso e com menor granulometria (0,125 mm) forneceram maiores percentuais de compostos precursores de biocombustíveis, sendo 21,9% para a coleta 1 e 42,6% para a 3. Menores granulometrias apresentaram melhores resultados em relação às outras. Nestas condições, para a coleta 3, foram obtidos 42,6% em compostos pré-combustíveis contra 38,8% para 0,177 mm e 40,2% para 0,354 mm, todos a 750 °C. Da mesma forma, para a coleta 4 (período de estiagem) foram obtidos 40,5% para 0,125 mm, 35,9% para 0,177 mm e 40,9% para 0,354 mm, na mesma temperatura. Além disto, também foi observado que a quantidade de umidade e metais principalmente Ca, K, Fe e Zn, podem ter contribuído para a diferença entre os resultados. As amostras de lodo coletado em período chuvoso apresentaram menores percentuais de oxigênio sendo 3,5% a 750°C para a coleta 1 e de 2,4% a 3,0% para as amostras da coleta 3, todas a 450°C. A redução na quantidade de oxigênio pode estar associada à ocorrência de reações de desoxigenação e descarboxilação proporcionando elevada produção de CO2, principalmente a 750°C. Os percentuais de nitrogênio foram próximos nas três temperaturas e granulometrias testadas, sendo menor a 600°C nos produtos gerados pelas coletas 1, 3 e 4. Portanto, as amostras coletadas em período chuvoso apresentaram maiores percentuais de hidrocarbonetos e compostos pré-combustíveis em relação às amostras das coletas em período de estiagem, provavelmente devido à baixa eficiência dos reatores UASB nestas condições climáticas.