Publicação: Caracterização do potencial energético e estudo físico-químico do
lodo da Estação de Tratamento de Esgoto do DMAE - Uberlânida-MG
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
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Resumo
O poder calorífico do lodo de esgoto produzido na Estação de Tratamento ETE
Uberabinha foi determinado neste trabalho, com objetivo de avaliar o seu potencial
energético e assim apontar a possibilidade da utilização desta biomassa como combustível,
somado ao fato desta utilização contribuir na solução do problema de descarte deste sólido
no ambiente. Obtido pela digestão anaeróbia, seguido por desidratação em centrífugas, este
material têm como destino o aterro municipal da cidade de Uberlândia-MG. Como as
quantidades de lodo geradas vêm aumentando nos últimos anos, a caracterização físicoquímica
deste resíduo é a primeira etapa para o seu aproveitamento energético, conduzindo
a uma gestão ambientalmente consciente. Desta forma análises térmicas, incluindo a
termogravimetria (TG), análise térmica diferencial (DTA) e calorimetria exploratória
diferencial (DSC) em atmosfera de nitrogênio, análise do seu teor de carbono, além da
espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (IVTF) do lodo, para
conhecimento dos principais grupos orgânicos e inorgânicos presentes neste material,
foram realizadas.
Os resultados experimentais indicaram uma exoterma acentuada na curva DTA por
volta de 450°C, característico da decomposição de carbonos refratários, e com conteúdo
entálpico 2,4 vezes superior ao da primeira exoterma localizada em 302°C. Análises
caloriméticas revelaram um poder calorífico superior do lodo digerido anaerobicamente
igual a 16,2 MJ.kg-1 o qual compara-se favoravelmente com valores já reportados na
literatura para outros lodos, gerados em plantas de tratamento de esgotos domésticos. Além
disso, o poder calorífico para este lodo revelou ser da mesma ordem de grandeza do
potencial energético de biomassas como a madeira úmida ou até mesmo superior ao de
outras biomassas utilizadas na geração de energia tal como o bagaço de cana em briquete,
com a possibilidade de um melhor desempenho quando do seu uso como combustível.
Este resíduo apresentou ainda relação sólidos voláteis / sólidos totais (SV/ST), de
65 % e quase que sua totalidade em carbono orgânico total frente ao seu conteúdo de
carbono total, contribuindo positivamente para o aproveitamento energético da sua
combustão.
Abstract
The calorific value of sewage sludge produced in treatment plant STP Uberabinha
was determined in this work, in order to evaluate its potential energy and thus point the
possibility of using this biomass as fuel, plus the fact of this use contribute to solution the
problem of disposal of this solid in the environment. Obtained by anaerobic digestion,
followed by dewatering in centrifugal this material are destined for the municipal landifill
of the city of Uberlândia-MG. As the quantities of sludge generated have been increasing in
recent years, the physical chemical characterization of this waste is the first step for its
energy use, leading to an environmentally conscious management. Thus thermal analysis,
including thermogravimetry (TG), differential thermal analysis (DTA) and differential
scanning calorimeter (DSC) in nitrogen atmosphere, analysis of the content of carbon,
beyond Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) of the sludge, to knowledge of the
main groups organic and inorganic present in material, were performed.
The experimental results indicated a accentuated exotherm in the DTA curve around
450°C, characteristic of the decomposition of carbon refractory, and enthalpy content 2,4
time that of the first exotherm located at 302°C. Calorimeter analysis revealed a higher
calorific value of anaerobically digested sludge equal to 16,2 MJ.kg-1 which compares
favorably with values previously reported in the literature for other sludge generated in
sewage treatment plants sewage domestic. In addition, the calorific value for this sludge
proved to be of the same order of magnitude of the energy potential of biomass as wet
wood or even superior to other biomass used for energy generation such as sugar cane
bagasse into briquette, with the possibility better performance when its use as fuel.
This residue also presented relationship volatile solids /total solids (VS/TS) 65%,
and almost entirely in front of the total organic carbon content of total carbon, contributing
positively to the energy use of its combustion.
Palavras-chave
Lodo UASB, Poder calorífico, Análises térmicas, Infravermelho, Biomassa, UASB sludge, Calorific power, Thermal analyses, Infrared, Biomass, Lodo de esgoto, Biomassa, Análise térmica, Biocombustíveis
Citação
SILVA, Jader de Oliveira. Caracterização do potencial energético e estudo físico-químico do
lodo da Estação de Tratamento de Esgoto do DMAE - Uberlânida-MG. 2011. 81 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2011.145