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Potencial de geração de energia a partir do lodo de sistemas de tratamento de esgoto
Potencial de geração de energia a partir do lodo de sistemas de tratamento de esgoto;
Potential power generation from sludge systems for wastewater treatment;
Potencial de geração de energia a partir do lodo de sistemas de tratamento de esgoto
Autor
van Haandel, Adrianus
Institución
Resumen
Todos os sistemas de tratamento biológico de águas residuárias geram lodo que se compõe em grande parte de material orgânico. A quantidade de lodo gerado por unidade de massa de material orgânico depende da natureza do sistema de tratamento (aeróbio ou anaeróbio), da composição do material orgânico e das condições operacionais (idade de lodo e temperatura). Para converter a energia química do lodo em energia útil têm‐se em princípio dois caminhos: (1) aplicação da digestão anaeróbia e uso do biogás gerado ou (2) processos térmicos: combustão direta, pirólise ou gaseificação. Uma análise mostra que a digestão anaeróbia é preferível aos processos térmicos quando o objetivo é geração de energia elétrica. A energia que pode ser gerada com lodo de sistemas aeróbios é claramente insuficiente para atender a demanda de energia elétrica para aeração e de calor para evaporação de água de torta de lodo antes da aplicação de processos térmicos. Em sistemas de tratamento anaeróbio o potencial de geração de energia é maior que em sistemas aeróbios e a demanda de energia é menor Ao menos teoricamente os sistemas anaeróbios podem se tornar autosuficientes em termos energéticos pelo uso do lodo. A contribuição de processos térmicos de lodo é relativamente inexpressiva e sua aplicação somente se justifica quando é necessário reduzir a massa de lodo para viabilizar transporte e destinação final do lodo. Palavras chave : Lodo biológico, geração de energia, digestão anaeróbia, incineração, pirólise, Gaseificação Todos os sistemas de tratamento biológico de águas residuárias geram lodo que se compõe em grande parte de material orgânico. A quantidade de lodo gerado por unidade de massa de material orgânico depende da natureza do sistema de tratamento (aeróbio ou anaeróbio), da composição do material orgânico e das condições operacionais (idade de lodo e temperatura). Para converter a energia química do lodo em energia útil têm‐se em princípio dois caminhos: (1) aplicação da digestão anaeróbia e uso do biogás gerado ou (2) processos térmicos: combustão direta, pirólise ou gaseificação. Uma análise mostra que a digestão anaeróbia é preferível aos processos térmicos quando o objetivo é geração de energia elétrica. A energia que pode ser gerada com lodo de sistemas aeróbios é claramente insuficiente para atender a demanda de energia elétrica para aeração e de calor para evaporação de água de torta de lodo antes da aplicação de processos térmicos. Em sistemas de tratamento anaeróbio o potencial de geração de energia é maior que em sistemas aeróbios e a demanda de energia é menor Ao menos teoricamente os sistemas anaeróbios podem se tornar autosuficientes em termos energéticos pelo uso do lodo. A contribuição de processos térmicos de lodo é relativamente inexpressiva e sua aplicação somente se justifica quando é necessário reduzir a massa de lodo para viabilizar transporte e destinação final do lodo. All waste water treatment systems generate sludge, composed mainly of organic material. The amount of generated sludge per unit mass of organic material depends on the nature of the treatment system (aerobic or anaerobic), on the composition of the organic material in the influent and on the operational conditions. In order to convert the chemical energy of sludge into useful forms of energy there are basically two ways: (1) anaerobic digestion and use of the biogas or (2) thermal processes: direct combustion, pyrolysis or gasification. Na analysis shows that anaerobic digestion is preferable to thermal processes when the objective is generation of electrical power. The energy that can be generated from excess sludge in aerobic processes is clearly insufficient to cover the demand of energy for aeration and heat to evaporate the water of sludge cake before application of thermal processes. In anaerobic systems the potential of energy generation is higher and the demand is lower. Atleast in theory anaerobic system can be self sufficient in trms of energy by using the sludge. The contribution of thermal processes is relatively inexpressive and its application is only justified when it is necessary to reduce the mass of produced sludge to make transport and final destination feasible.