Estudo da secagem de lodo de esgoto atraves da fritura de imersão

Orientador: Osvaldir Pereira TarantoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: O aumento da população e da industrialização tem resultado num aumento crescente no volume de resíduos gerados pelas atividades humanas. Parte considerável destes resíduos são os esgotos domésticos e o seu tratamento é uma necessidade básica de qualquer sociedade. O tratamento de esgotos é gerador de resíduos volumosos - lodo de esgoto - que devem ser posteriormente tratados devido a sua periculosidade e grande quantidade. Este trabalho teve o objetivo de tratar o lodo de esgoto, resíduo do tratamento de esgotos, através de secagem por fritura de imersão. O trabalho experimental foi realizado em três diferentes instituições, Unicamp (Br), Universidade de Queensland (Au) e Ecole des Mines (Fr). Os ensaios de fritura foram feitos em fritadores comerciais modificados com a adição de termopares, agitador e balança analítica. Foram secos alguns materiais como madeira, levedura de padaria e purê de batata como testes preliminares, além de amostras de lodo originárias das regiões das respectivas universidades envolvidas no trabalho. Foram obtidas curvas de variação de umidade com o tempo para os materiais citados e todas as curvas foram típicas de processos de secagem, com vantagem do processo de fritura ser bastante rápido. Durante a fritura do lodo, percebeu-se que, em relação aos parâmetros analisados: massa inicial, temperatura do óleo, tipo de óleo e geometria do material, o fator geometria foi o que mais influenciou a taxa de secagem, ao menos dentro das faixas estudadas para todas as variáveis. Além das curvas de secagem, outros dois parâmetros de importância foram analisados: a incorporação de óleo e o valor energético. O percentual de gordura no lodo passou de 0,18% para o lodo in natura à em média 30% para o lodo frito, dependendo do tempo de fritura. Este aumento está diretamente relacionado à perda de água durante a secagem. O poder calorifico do lodo frito aumenta com o tempo de fritura atingindo valores da ordem de 24MJ/kg após 600s de futura. Este valor energético é da ordem de bio-combustíveis como madeira e bagaço de cana. O processo de futura de imersão mostrou ter um grande potencial para secar materiais, em especial o lodo de esgoto, obtendo-se um lodo frito que possui um valor energético alto, valorizando a sua utilização como combustívelAbstract: The increase in the population and in industrialization resulted in an increase in the volume of wastes. Part of these wastes is the wastewater and its treatment is a basic necessity of any society. Wastewater treatment generates large amounts of residues sewage sludge - that must be treated as well due to its dangerous nature and its large quantities. The objective of this work was to treat the sewage sludge, residue of a wastewater treatment plant, using a fry-drying processo Experimental work was developed in three different institutions, Unicamp (Br), University of Queensland (Au) e Ecole des Mines (Fr). The frying experiments were carried out in commercial fryers modified with the addition of thermocouples, agitators and a analytical scale. Some materiaIs like wood, baker's yeast and potatoes were fried in preliminary tests, besides the sewage sludge from the different plant dose to where the institutions were located. Curves of variation of the moisture content with time were obtained for the cited materiaIs and all curves were typical of drying processes, with the advantage that the frying process is quite faster. During the frying of sewage sludge, it was verified that, in relation to the parameters: initial mass, oil temperature, oil type and geometry of the sample, the factor geometry was the most influent on the drying rate, at least within the range chose for the variables studied. Besides the drying curves, other two important parameters were analyzed: oil uptake and calorific value. The percentage of oil into the sewage sludge sample went from 0,18% (in natura) to a medi um value of 30% to the fried sludge, depending on frying time. This increase is directly related to the loss of water during drying. The calorific value of the samples increase with frying time, reaching values around 24MJ/kg after 600s of frying. This energetic value is in the same leveI as the value for known bio-combustibles as wood as sugarcane bagasse. The process of immersion frying showed a great potential to dry materials, in special sewage sludge, obtaining a product - fried sludge - with a high energetic content, increasing its value as a combustibleDoutoradoEngenharia de ProcessosDoutor em Engenharia Químic