Gaseificação em leito fluidizado da fração polimérica contida no rejeito (FPR) proveniente da triagem de resíduos sólidos urbanos (RSU)

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Machado, Ivan Pedro Lazzarotto
• Orientador(a): Godinho, Marcelo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Resíduos sólidos; Polímeros; Vapor d'água; Cal
• Palavras-chave em Inglês: Solid wastes; Polymers; Steam; Lime
• Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/11338/4295

A composição dos resíduos sólidos a nível mundial indica que os materiais poliméricos representam uma parcela de aproximadamente 10% dos resíduos sólidos urbanos (RSU). A fração polimérica contida no rejeito (FPR) da triagem dos resíduos recicláveis apresenta-se como uma matéria-prima em potencial para processos termoquímicos. Dentre os processos termoquímicos destacam-se a combustão, a pirólise e a gaseificação. A gaseificação vem sendo utilizada para a conversão de resíduos poliméricos em gás combustível. Este estudo reporta o processo de gaseificação a vapor d’água, da FPR da triagem de RSU provenientes da coleta seletiva no município de Garibaldi – RS. As amostras foram obtidas na Cooperativa de Catadores de Materiais Recicláveis de Garibaldi. Verificou-se que 29,8% dos rejeitos da triagem são materiais poliméricos, enviados incorretamente para aterro sanitário. A FPR foi caracterizada por composição gravimétrica, distribuição granulométrica e análises imediata e elementar. Os resíduos com maior participação na FPR são o polipropileno (28,77%), poliestireno (23,53%) e polietileno (16,67%). Os experimentos de gaseificação foram executados em reator de leito fluidizado em três diferentes temperaturas (800, 850 e 900 °C) utilizando vapor d’água (7 bar; 0,3 kg/h) como agente de gaseificação. Também foram executados experimentos de gaseificação com ou sem a utilização de óxido de cálcio. O sólido remanescente da gaseificação teve sua morfologia analisada por Microscopia Eletrônica de Varredura e Difração de Raios-X. Os gases produzidos foram coletados entre os tempos 0– 90 min, totalizando doze coletas por experimento e analisados por Cromatografia Gasosa para a determinação de suas concentrações e potencial energético. No decorrer dos experimentos, as temperaturas elevadas demonstraram um melhor desempenho tanto no rendimento de gás como na sua qualidade e composição. Na temperatura de 900 °C foram obtidos rendimentos em gás de síntese de 3,12 Nm³/kgFPR, com concentração de hidrogênio de 104,0 gH2/100gFPR. Foi observado que o poder calorífico do gás produzido ultrapassa 30 GJ/dia a partir da FPR utilizada, o que representa um potencial de geração de energia de cerca de 8,5 MWh. Esta possibilidade de reaproveitamento energético pode auxiliar na redução dos gargalos de demanda de energia, além da diminuição de aterros sanitários.