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Desenvolvimento de protótipo para enriquecimento de biogás de aterro sanitário.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Souza Filho, José Demontier Vieira de
Orientador(a): Mota, Francisco Suetônio Bastos
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Biogás
Adsorção
Aterro Sanitário
Meio Ambiente
Link de acesso: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74240
Resumo: Souza Filho, J.D.V. de. Desenvolvimento de protótipo para enriquecimento de biogás de aterro sanitário. 2023. 151f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil - Recusros Hídricos) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
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Tese (Doutorado em Engenharia Civil - Recusros Hídricos) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.One of the direct consequences of the consumerist culture in big cities is the growing generation of urban solid waste (MSW), whose main components are organic, plastics, paper, cardboard, glass, metal, leather, rubber, etc. the bass recycling rate in Brazil means that a large part of MSW is destined for sanitary landfills. In these places, the organic matter present in MSW undergoes digestion anaerobic, producing leachate, biogas and digested organic matter. The landfill biogas sanitary is a gaseous mixture formed by CH4 (45-55% v/v), CO2 (30-35% v/v), CO, N2, H2, NH3, H2S (ppm), H2Ovapor and siloxanes. The capture and processing of this biogas offer advantages such as the reduction of greenhouse gas emissions greenhouse and the offer of a renewable source of energy. To make landfill biogas viable as a source of energy, the purification of biomethane is carried out with the removal of other components, mainly CO2. Among the various techniques of CO2 removal, figure adsorption, which is based on the separation of mixtures liquid/gaseous liquids through molecular sieves, materials capable of retaining specific substances based on chemical selectivity. In this work, it was designed and developed a benchtop adsorption device to operate in landfill and biogas production reactors. The operation of the device consists of the controlled passage of gas flows through a column containing adsorbent material for generating methane-rich streams. Due to the high affinity with CO2, the molecular sieve employed zeolite 4A grown on fiber glass performed well in removing CO2 from biomethane. O device has been tested both in the laboratory and in the field, demonstrating good ability to work, having generated satisfactory results in the enrichment of biomethane from sanitary landfill, with full-scale application potential.Uma das consequências diretas da cultura consumista nas grandes cidades é a crescente geração de resíduos sólidos urbanos (RSU), cujos principais componentes são orgânicos, plásticos, papel, papelão, vidro, metal, couros, borrachas, etc. O baixo índice de reciclagem no Brasil faz com que grande parte dos RSU é destinada para aterros sanitários. Nestes locais, a matéria orgânica presente nos RSU sofre digestão anaeróbia, produzindo lixiviado, biogás ematéria orgânica digerida. O biogás de aterro sanitário é uma mistura gasosa formada por CH4 (45-55% v/v), CO2 (30-35% v/v), CO, N2, H2, NH3, H2S (ppm), H2Ovapor e siloxanos. A captura e o processamento desse biogás oferecem vantagens tais como a redução das emissões de gases de efeito estufa e a oferta de uma fonte renovável de energia. Para viabilizar o biogás de aterro sanitário como fonte de energia, procede-se com a purificação do biometano com a remoção dos demais componentes, principalmente do CO2. Dentre as várias técnicas de remoção de CO2, figura a adsorção, esta que se baseia na separação de misturas líquidas/gasosas por meio de peneiras moleculares, materiais capazes de reter substâncias específicas com base na seletividade química. Neste trabalho, foi concebido e desenvolvido um dispositivo de bancada de adsorção para operar em aterro sanitário e reatores de produção de biogás. O funcionamento do dispositivo consiste na passagem controlada de fluxos de gases através de uma coluna contendo material adsorvente para geração de correntes ricas em metano. Devido à elevada afinidade com CO2, a peneira molecular empregada zeólita 4A crescida sobre fibra de vidro apresentou um bom desempenho na remoção de CO2 de biometano. O dispositivo foi testado em laboratório e em campo, demonstrando boa capacidade de trabalho, tendo gerado resultados satisfatórios no enriquecimento do biometano de aterro sanitário, com potencial de aplicação em escala real.Souza Filho, J.D.V. de. Desenvolvimento de protótipo para enriquecimento de biogás de aterro sanitário. 2023. 151f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil - Recusros Hídricos) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.BiogásAdsorçãoAterro SanitárioMeio AmbienteDesenvolvimento de protótipo para enriquecimento de biogás de aterro sanitário.Prototype development for biogas enrichment landfillinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCORIGINAL2023_tese_jdvsouzafilho.pdf2023_tese_jdvsouzafilho.pdfapplication/pdf2967719http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/74240/3/2023_tese_jdvsouzafilho.pdf66ea971fbfd088776ba67f1a54bbb55aMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/74240/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54riufc/742402023-09-08 09:49:51.645oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2023-09-08T12:49:51Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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