ABSTRACT
RESUMO Mais de dez anos depois da implantação da Política Nacional de Resíduos Sólidos, por meio da Lei federal n° 12.305/2010, a elaboração e a execução de políticas públicas com resultados positivos na gestão dos resíduos sólidos urbanos são precárias. O coprocessamento desses produtos em fornos de clínquer pode ser uma alternativa viável para melhorar esse cenário, mas encontra diversas dificuldades de ordem técnica e econômica. Neste trabalho, estimou-se a composição e a gravimetria dos resíduos no Brasil com base em dados secundários, de forma a estimar o poder calorífico inferior resultante de diferentes formas de pré-tratamento desses produtos: triagem de orgânicos, triagem de orgânicos e inertes, secagem para redução da umidade e combinação das três estratégias. Com base nos valores obtidos de poder calorífico, estima-se a capacidade de coprocessamento de resíduos pré-tratados pelas indústrias nacionais que possuem licenciamento ambiental para essa atividade. O tratamento prévio dos resíduos resultou em aumentos entre 20 e 56% em relação ao cenário-base. Observou-se que, para o cenário sem triagem, mas com secagem térmica do resíduo, até 8% dos resíduos com destinação inadequada no Brasil atualmente podem ser recebidos por indústrias de cimento para o coprocessamento, desde que haja viabilidade técnica para sua substituição e transporte.
ABSTRACT More than ten years after the implementation of the Solid Waste Nacional Policy by Brazilian Federal Law nº 12.305/2010, elaboration and execution of public policies with positive results in Municipal Solid Waste management is precarious. Coprocessing of Municipal Solid Waste in cement kilns can be a viable alternative for improving this scenario, but still encounters many technical and economical challenges. In this study, an estimate of the mean gravimetric composition of Municipal Solid Waste in Brazil is presented, based on secondary data, so as to estimate the resultant lower heating value resultant of different Municipal Solid Waste pre-treatment alternatives; separation of the organic fraction, separation of organic and inert fraction, drying of Municipal Solid Waste and all strategies combined. Based on the obtained lower heating value, an estimate of the yearly potential of Municipal Solid Waste coprocessing in industries already licensed for coprocessing of waste in Brazil is presented. Pre-treatment of Municipal Solid Waste resulted in lower heating value improvements ranging from 20 to 56% when compared to the base scenario. It is observed that, in the scenario where the Municipal Solid Waste is dried but not triaged, up to 8% of the Municipal Solid Waste that is currently disposed inappropriately in Brazil could be received by cement industries for coprocessing, as long as there is technical feasibility for the substitution and transportation.
ABSTRACT
RESUMO A disposição dos resíduos sólidos domiciliares (RSD) é um desafio na maior parte dos municípios brasileiros, pois é realizada sem tratamento prévio, trazendo inúmeros impactos. A utilização de incineração com recuperação energética possibilita a redução dos impactos. O objetivo deste estudo foi analisar o potencial energético dos RSD do município de Ponta Grossa, Paraná, Brasil. Para isso, foram coletadas amostras no aterro do município para a realização das análises. A caracterização gravimétrica apresentou valores de 0,28 kg kg-1 para os recicláveis, 0,44 kg kg-1 para a matéria orgânica e 0,28kg kg-1 para os rejeitos. Os conteúdos de carbono fixo variaram de 0,06 a 0,09 kg kg-1, os de materiais voláteis de 0,75 a 0,81 kg kg-1 e os de cinzas de 0,10 a 0,18 kg kg-1. E o poder calorífico superior médio apresentou valor elevado, 19.807 kJ kg-1, se comparado com o de resíduos de outras cidades do mundo.
ABSTRACT Household solid waste (HSW) disposition is a challenge for the majority of the Brazilian cities, most held without pretreatment, which causes impacts. Incineration with recovery energy is an alternative to reduce impacts. In this study we analyzed the energy potential of HSW in the city of Ponta Grossa, Paraná, Brazil. Samples were collected at the municipal landfill for the analysis. Waste gravimetric characterization showed value 0.28 kg kg-1for recyclables, 0.44 kg kg-1for organic matter and 0.28 kg kg-1 for rejects. The fixed carbon content ranged from 0.06 to 0.09 kg kg-1, the volatile materials from 0.75 to 0.81 kg kg-1 and ashes from 0.10 to 0.18 kg kg-1. The average gross calorific value showed high value, 19,807 kJ kg-1, compared to the waste of other cities in the world.
ABSTRACT
ABSTRACT: The use of wood for energy purposes is common in Brazil, motivated mainly by the diversity of species that present a potential for energy production. The objective of this study was to determine the effects of tree age and spacing on the energy properties of different components of the biomass: wood, bark, and branch of the species Ateleia glazioviana Baill, distributed at different spacings: 2.0 × 1.0m, 2.0 × 1.5m, 3.0 × 1.0m, and 3.0 × 1.5m in the 1st, 3rd, and 5th year after the planting. The experiment was carried out in a randomized complete block design with three replications. The following variables were determined: biomass (BIO), gross calorific power (GCV), basic density (BD), energy productivity (EP), energy density (ED), fixed carbon content (FCC), volatile material content (VMC), and ash content (AC). Different tree ages significantly affected all analyzed variables, increasing the distribution of BIO, EP, AC, BD, and ED with no tendency to stabilize over time. The four tree spacings induced different levels of BIO and EP, with a trend toward lower values with increasing tree spacing for all assessed periods. The four components of the trees had a significant effect on the variables BIO, EP, GCV, FCC, VMC, and AC.
RESUMO: A utilização da madeira para fins energéticos é elevada no país, motivada principalmente pela diversidade de espécies que apresentam potencialidade de geração de energia. Esse trabalho teve como objetivo determinar o efeito da idade e do espaçamento de plantio nas propriedades energéticas em diferentes compartimentos da biomassa: madeira, casca e galho da espécie Ateleia glazioviana Baill, distribuída em diferentes espaçamentos: 2,0x1,0m, 2,0x1,5m, 3,0x1,0m e 3,0x1,5m, no 1º, 3º e 5º ano após o plantio. O presente trabalho foi realizado em um experimento instalado em delineamento experimental de blocos completos casualizados em três repetições. Foram determinadas as variáveis biomassa (BIO), poder calorífico superior (PCS), massa específica básica (ME), produtividade energética (PE), densidade energética (DE), teor de carbono fixo (CF), teor de material volátil (MV) e teor de cinzas (CZ). Concluiu-se que as diferentes idades das árvores influenciam significativamente todas as variáveis analisadas, proporcionando uma distribuição crescente da BIO, PE, CF, ME e DE, sem tendência a estabilização ao longo do tempo. Os quatro espaçamentos de plantio induzem a diferentes produções de BIO e PE, com uma tendência de redução dos seus valores com o aumento do espaçamento, em todos os períodos avaliados. Os quatro compartimentos das árvores induzem a um efeito significativo das variáveis BIO, PE, PCS, CF, MV e CZ.
ABSTRACT
ABSTRACT: This study aimed to evaluate the quality of forest biomass energy, coming from the Caatinga, for different storage times in the field. The study was conducted in southern Piauí, between January and February (rainy season). Samples were collected containing branches and trunks of various species, and samples of branches and trunks separately in 5 sample units of 20x20m. Samples were evaluated in the general state freshly harvested and samples of branches and logs after 15 and 30 days of storage in piles in the field. The analyzes carried out were: moisture content on wet basis, ash content and calorific value. Moisture content of freshly harvested biomass ranged from 39% with two days after cutting to 79% in biomass cut and left distributed in the field for 10 days. After storage in piles for 15 days, branches showed moisture content of 18% and the logs 21%, and net calorific value of 3432kcal kg-1 and 3274kcal kg-1, respectively. After 30 days, moisture content for branches was 13% and the logs 21%, and net calorific value of 3672kcal kg-1 and 3240kcal kg-1, respectively. Ash content of the biomass was low. Cutting trees in the rainy season, with maintenance of biomass in the field for 10 days, resulted in an increment of moisture content. Branches had the best behaviour during the storage. Fifteen days of storage are sufficient for the caatinga biomass to achieve high-quality energy.
RESUMO: Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade energética da biomassa florestal, oriunda da caatinga, em função de diferentes tempos de estocagem no campo. O trabalho foi desenvolvido na região sul do Piauí, entre janeiro e fevereiro (época de chuvas). Foram coletadas amostras gerais, contendo galhos e troncos de várias espécies, e amostras de galhos e troncos separadamente, em 5 parcelas de 20x20m. As amostras gerais foram avaliadas no estado recém colhido e as amostras de galhos e toras após 15 e 30 dias de estocagem em pilhas. As análises realizadas foram: teor de umidade na base úmida; teor de cinzas e poder calorífico. O teor de umidade da biomassa recém colhida variou de 39% com dois dias após o corte a 79% em biomassa cortada e deixada distribuída no campo por 10 dias. Após estocagem em pilhas por 15 dias, os galhos ficaram com teor de umidade de 18% e as toras com 21%, e poder calorífico líquido de 3432kcal kg-1 e 3274kcal kg-1, respectivamente. Após 30 dias, os galhos ficaram com 13% e as toras com 21% de umidade, e poder calorífico líquido de 3672kcal kg-1 e 3240kcal kg-1, respectivamente. O teor de cinzas da biomassa foi baixo. O corte das árvores na época de chuva, com manutenção da biomassa em campo por 10 dias, proporcionou aumento do teor de umidade. Os galhos tiveram melhor comportamento durante a estocagem. Quinze dias de estocagem são suficientes para a biomassa da caatinga atingir alta qualidade energética.
ABSTRACT
Methane is the main constituent of biogas, being responsible for its calorific value. This work objective was to present the analysis of methane concentration in the biogas originated from anaerobic treatment system of wastewater of coffee wet processing (CWP) at laboratory scale, using coffee coconut. The methane concentration were performed by gas-solid chromatography (GSC) analyses. The system was composed of a column Restek RT-Q-PLOT, with the stage sets, the divinyl-benzene, nitrogen as mobile phase and a flame ionization detector (FID). The results of the concentration of methane in the biogas ranged from 48.60 to 68.14%. The upper and lower calorific values were 25,654 and 23,777 kJ.m-3, respectively. For interchangeability, obtained a Wobbe number of 7,851 kcal.m-3, resulting in their interchangeability with piped gas (city gas).
O metano é o principal constituinte do biogás, sendo o responsável pelo seu poder calorífico. Neste trabalho, são apresentadas as análises da concentração de metano no biogás produzido a partir do tratamento das águas residuárias do processamento por via úmida do café (ARC) em sistema de tratamento anaeróbio em escala de laboratório, sendo utilizado o café coco para a produção destas ARC. As análises foram realizadas por cromatografia gás-sólido (CGS), sendo o sistema composto de uma coluna Restek RT-Q-PLOT, tendo como fase fixa, o divinil-benzeno; do nitrogênio como fase móvel e um detector de ionização de chama (DIC). Os resultados da concentração de metano no biogás variaram de 48,60 a 68,14 %, sendo estas variações obtidas em função dos parâmetros do processo de tratamento. Os poderes caloríficos superior e inferior foram de 25.654 e 23.777 kJ.m-3, respectivamente. Para a permutabilidade, obteve-se um número de Wobbe de 7.851 kcal.m-3, resultando na sua permutabilidade com o gás canalizado (gás da cidade).