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Título: Avaliação do potencial da pirólise de resíduos sólidos urbanos como processamento termoquímico para recuperação de matéria e energia
Autor(es): Silveira, Paula Daolio
Orientador(es): Sordi, Alexandre
Palavras-chave: Pirólise
Resíduos como combustível
Resíduos industriais - Reaproveitamento
Pyrolysis
Waste products as fuel
Factory and trade waste - Recycling
Data do documento: 25-Jun-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Referência: SILVEIRA, Paula Daolio. Avaliação do potencial da pirólise de resíduos sólidos urbanos como processamento termoquímico para recuperação de matéria e energia. 2015. 60 f.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2015
Resumo: O presente trabalho se refere ao controle de um dos maiores problemas ambientais enfrentados atualmente no Brasil, a disposição inadequada dos resíduos sólidos urbanos. O país aterra de maneira regular aproximadamente 60% do total do resíduo que é coletado nas residências, deixando o restante depositado de forma irregular, o que contribui para a deterioração do meio ambiente. Assim, torna-se desafiador a busca por soluções que minimizem a disposição destes resíduos. Uma das alternativas para à disposição dos RSU são os processos termoquímicos, que diminuem o volume de resíduo gerado, bem como a demanda por áreas para aterros, aproveitam o potencial energético dos resíduos e recuperam alguns compostos químicos e minerais. Um processo que tem ganhado destaque atualmente devido ao grande potencial de transformação dos resíduos em combustíveis ou mesmo em matéria-prima é a pirólise. Este processo consiste no aquecimento dos resíduos em temperaturas que variam comumente até 700ºC (dependendo de seu objetivo) em atmosfera isenta de oxigênio. Nestas condições, o material é decomposto formando novos produtos: o coque (char), o óleo pirolítico (tar) e outros gases, sendo tais produtos possuem valores energéticos que variam entre 11 e 35 MJ/kg. Portanto, este trabalho objetivou submeter uma amostra de RSU ao processo de pirólise, sob três diferentes temperaturas (400°C, 500°C e 600ºC), e avaliar a influência da temperatura no percentual e composição de cada uma das frações formadas. Pode se observar que com o aumento da temperatura houve uma maior formação de produtos gasosos e uma diminuição da fração líquida. A quantidade de carvão aumentou na temperatura de 500°C e diminuiu em 600°C. Além disso, foi verificado que outros fatores influenciaram na formação dos produtos, como a baixa vazão do gás de arraste que resultou numa maior permanência dos gases e vapores dentro do reator, propiciando as reações secundárias e uma alta formação das frações sólidas, e a permanência do carvão no reator também contribuindo para reações secundárias. Por fim, o processo foi conduzido com sucesso o que resultou na formação das três frações (sólida, líquida e gasosa) e mostrando o potencial da técnica e que é possível tratar os resíduos sólidos urbanos, transformando-os em uma fonte limpa de energia.
Abstract: The present work refers to the control of one of the biggest environmental issues faced by Brazil: the impropriate disposal of Municipal Solid Waste. The country lands properly almost 60 per cent of the waste collected in residences, leaving the rest of it disposed on irregular places, contributing to the environment deterioration. Thus, the search for solutions that minimize waste disposal become even more challenging. One alternative to the disposal of MSW is the thermal treatment, which minimizes the volume of the waste and consequently diminishes the demand for landfill areas. They also utilize the energetic potential of wastes and recover some chemical and mineral compounds. Pyrolysis is a process that is currently highlighted due to its huge potential of transforming wastes into fuels and even feedstock. The process consists in heating the wastes to temperatures of up to 700°C (depending on its goal) under an oxygen free atmosphere. These conditions favour the decomposition of the material to new products: chat, tar and gases, with energetic content varying between 11 – 35 MJ/kg. Therefore, the work objective is to submit a sample of MSW to the pyrolysis process to three different temperatures (400°C, 500°C and 600°C) and evaluate the influence of the temperature in the percentage and composition of each formed fraction. It was found that as the temperature is increased, the percentage of gaseous is also increased, and liquid products decreases. The solid fraction increased at 500°C and decreased at 600°C. Besides, there are other factors that also influence the formation of the products, as the lower flow rate of the nitrogen resulting in a higher permanence of the gases and vapours inside the reactor, favouring the secondary cracking and the formation of the solid products, also the permanency of the char on the reactor, contributing as well to the secondary reactions. Finally, it wasn’t possible to calculate the energetic value of the products because the data regarding its elementary composition wasn’t complete. Nevertheless the process was successful conducted, resulting in all of the three distinct fractions and showing it is possible to treat the MSW by transforming them in a clean energy source.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5345
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