MODELAGEM TERMODINÂMICA DA SECAGEM DE LODO COM APROVEITAMENTO DA ENERGIA TÉRMICA DE BAIXA TEMPERATURA DOS SOPRADORES DE AR DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO SANITÁRIO DO TIPO LODO ATIVADO
Nome: ZUDIVAN PETERLI
Tipo: Dissertação de mestrado profissional
Data de publicação: 22/12/2015
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| RICARDO FRANCI GONÇALVES | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ELIAS ANTONIO DALVI | Examinador Interno |
| JOSÉ JOAQUIM CONCEIÇÃO SOARES SANTOS | Coorientador |
| RICARDO FRANCI GONÇALVES | Orientador |
| SÉRGIO LEITE LOPES | Examinador Externo |
Resumo: Os secadores mecânicos de lodo são equipamentos que permitem secar e higienizar elevadas taxas de lodo biológico e produzir um biossólido de considerável valor agregado, mas estão atrelados a elevados consumos de energia. Diante desta condição, somada ao fato que a energia é a segunda maior despesa para as empresas de saneamento básico e a mesma vem se tornando um dos grandes desafios para a humanidade alcançar a sustentabilidade, o presente estudo tem nos seus objetivos o desenvolvimento de um Modelo Termodinâmico de Secagem e Higienização de Lodo (MTSHL) para avaliar a viabilidade energética da secagem e higienização do lodo produzido numa Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) do tipo Lodo Ativado a partir do aproveitamento da energia térmica presente no ar dos sopradores do sistema de aeração da própria estação estudada, além de contribuir para o desenvolvimento conceitual da teoria da secagem e higienização térmica de lodos em baixas temperaturas. As condições modeladas foram para a produção de 9.657 kg.d-1 de lodo com teor médio de Sólidos Totais (ST) de 17,7% e 3 sopradores em operação no ano de 2014, enquanto a condição de projeto previu a produção de 28.904 kg.d-1 de lodo úmido com 25% de ST e 4 sopradores em operação. Os resultados mostraram que é possível: secar até 90% de ST e higienizar com 80°C toda a produção de lodo do ano de 2014 ou 59% da produção de projeto; secar até 90% de ST e higienizar com 60°C o valor de 78% da produção de lodo de projeto; secar sem higienizar até atingir o valor de 90% de ST e 40°C toda a produção de lodo de projeto. O MTSHL desenvolvido se mostrou consistente para avaliar a secagem e higienização de lodo biológico a partir do aproveitamento de energia térmica de baixa temperatura, destacando-se o uso de regenerador de calor para realizar o preaquecimento do lodo que entra no sistema a partir da energia térmica no ar de saída, alcançando ganhos médios de 27,89°C, enquanto o trocador de calor que realiza o aquecimento final do ar apresentou ganhos médios de 56,95°C, atingindo valores finais médios de 97,76°C. Para a umidade do ar, o aumento da capacidade de transferência de massa, com base no ar de referência, variou de 13.010% a 13.325% na entrada e de 302% a 1.049% na saída do reator.
