Aproveitamento do lodo de tratamento primário de efluentes de um frigorífico como fonte de energia

Dissertação [mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia QuímicaA demanda mundial de energia crescente e o efeito estufa induzido pelas atividades antropogênicas fazem da questão energética tema prioritário na agenda política global. O tratamento dos efluentes e resíduos provenientes das indústrias de carnes tem sido uma das grandes preocupações do setor agroindustrial. Na saída do tratamento físico-químico do efluente frigorífico pode-se obter cerca de 20% de lodo, que é um importante resíduo sólido orgânico. A aplicação do lodo sem tratamento prévio a práticas agrícolas pode ocasionar problemas ambientais e, atualmente, a reduzida área destinada a aterros sanitários e o transporte encarecem a sua disposição. O aproveitamento do lodo para a produção de vapor na indústria de carnes pode proporcionar ganhos energéticos e econômicos quanto à aquisição de combustíveis e aumentar a utilização de fontes de energia renovável. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de utilização do lodo gerado no tratamento primário de efluentes de um frigorífico como fonte de energia, levando-se em consideração suas propriedades físico-químicas e o controle de emissão dos poluentes atmosféricos no processo de combustão. Avaliou-se a combustão do cavaco e da mistura cavaco e lodo 9:1 em massa a partir da análise da concentração de poluentes, comparando-as com a legislação em vigor, e das perdas energéticas verificadas com a emissão de CO, CXHY e fuligem. A incorporação de 10% em massa de lodo à alimentação resultou em aumento da potência térmica nominal do sistema em aproximadamente 2% e economia no consumo anual de cavaco. Porém, em ambas as situações a queima foi ineficiente. A composição das cinzas do lodo determina a ocorrência de formação de depósitos e incrustação. Quanto menor a proporção de lodo na queima em grelha rotativa, menor a ocorrência desses problemas e melhor a homogeneidade da alimentação. Para que o processo de combustão alcance a máxima eficiência possível e produza pequenas quantidades de poluentes, cada etapa do processo deve ser otimizada levando-se em consideração a tecnologia de combustão aplicada, o tipo de biomassa e o seu comportamento térmico. Worldwide demand of energy and the greenhouse effect induced by anthropogenic activities make the energy question a prioritary subject in the global politics agenda. The treatment of wastewater and residue proceeding from meat processing industries has become great concerns in the agroindustrial sector. In the exit of the physicochemical treatment of slaughterhouse wastewater it can be obtained about 20% of sludge, an important organic solid residue. Application of the sludge without previous treatment to agricultural fields can cause environmental impacts and, currently, reduced area of sanitary landfills and transportation implies in the increasing of disposal costs. Exploitation of sludge for steam generation at meat processing industry can provide energy and economic profits. Co-combustion of sludge and primary fuels is an attractive option to increase the use of renewable fuels. The aim of this work was to evaluate the utilization of slaughterhouse biomass obtained from the physicochemical treatment of slaughterhouse wastewater as energy source, taking into account its physicochemical properties and the emission control of atmospheric pollutants. The wood chips combustion and the wood chips and sludge co-combustion in a mixture ratio of 9:1 in weight was evaluated by analysis of pollutants concentrations, comparing them with current legislation, and by energetic losses observed with the emissions of CO, CXHY and soot. Incorporation of 10% in weight of sludge to the feedstock resulted in increase of 2% in primary thermal power of the system, beyond the economy of the annual consumption of wood chips. However, in both situations the burning was not fuel-efficient. Chemical constitution of the mineral matter of the biomass determines the ash fouling tendency. Co-firing of sludge with wood chips in low amount in moving grate reduces these problems and improves feedstock homogeneity. In order to achieve a combustion that is as efficient as possible and produces only low amounts of pollutants, each combustion step must be optimized taking into consideration the combustion technology applied, the kind of biomass used and its thermal behaviour