Development of a model fuel to support the study of the combustion of biogas produced by anaerobic degradation of municipal solid waste

O presente trabalho tem como objetivo a caracterização de um combustível modelo para suportar o desenvolvimento de dispositivos de queima visando ao aproveitamento energético de gases resultantes da degradação anaeróbia de resíduos domésticos (lixo). Como principal resultado, foi medido o poder calorífico de misturas preparadas para representar o biogás. As misturas utilizadas consistiram de metano e dióxido de carbono em proporções determinadas a partir de um estudo da literatura. As misturas de CH4 e CO2 foram testadas em um calorímetro tipo Junkers para a avaliação do seu poder calorífico. Foi necessário adaptar o queimador do calorímetro para conseguir estabilizar as chamas do combustível modelo. Foram realizados testes com misturas em que a fração volumétrica de metano variou de 56,8% a 77,8%, que representa a variação típica da composição do biogás de aterro sanitário. Pela comparação ao poder calorífico teórico, foi verificado que a composição e a vazão do gás modelo afetam a medição do poder calorífico.This study aims to characterize a model fuel proposed to support the development of burning devices to improve the energetic use of gases resulting from the anaerobic degradation of domestic waste. As main result, the higher and lower heating values of mixtures prepared in order to represent the biogas were measured. The synthetic fuel used consisted of methane and carbon dioxide mixtures with composition determined from a literature survey. The mixtures of CH4 and CO2 were tested in a Junkers-type calorimeter for the evaluation of their higher and lower heating values. It was necessary to adjust the burner geometry to get stabilized flames of the model fuel. Tests were performed with mixtures with the methane volume fraction ranging from 56.8% to 77.8%, which represents the typical variation of the composition of biogas from landfill. From the comparison with the theoretic heating value, it was verified that the composition and the flow rate of the synthetic fuel affect the measurements