Modelagens do Processo de Gaseificação de Fezes Humanas:
influência da Temperatura, Razão de Equivalência e Umidade do Ar na Composição do Gás de Síntese
Nome: THIARA PAULA MASSARIOL MATTOS
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 16/08/2017
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| MARCIO FERREIRA MARTINS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| JOÃO LUIZ MARCON DONATELLI | Examinador Externo |
| ROGÉRIO LIMA MOTA DE OLIVEIRA | Examinador Interno |
| SOLIDÔNIO RODRIGUES DE CARVALHO | Examinador Externo |
Resumo: Resumo da dissertação:
Com o propósito de reduzir a carga de material orgânico em sistemas de esgoto, saneamentos sustentáveis podem separar resíduos sólidos para conversão termoquímica em gás de gaseificação. A solução proposta visa reduzir significativamente os impactos ambientais e de saúde do saneamento precário, além de minimizar o uso de água e energia, que são os principais desafios do crescimento de países subdesenvolvidos. A conversão termoquímica a partir da gaseificação de leito fixo pode potencializar a geração de combustível gasoso através da biomassa fecal humana, convertendo dejetos sólidos humanos em gás combustível de poder calorífico apropriado para geração de energia. Três modelos para um gaseificador de concorrente foram propostos, usando o simulador de processos Aspen PlusTM, para validação e estudo de otimização das condições operacionais. Foi selecionado o modelo que apresentou resultados satisfatórios e estudado a aplicabilidade da biomassa fecal humana como combustível para o processo de gaseificação. Verificou-se que o gás de gaseificação resultante da biomassa fecal humana com 20% de umidade obteve PCI e exergia de 7,43 MJ/kg e 8,17 MJ/kg, respectivamente, na razão de equivalência de 0,2. O efeito dos principais parâmetros operacionais, como temperatura do reator, razão de equivalência e a de vapor/biomassa sobre a exergia foram analisados. Observou-se que o uso de agente gaseificante com umidade relativa de 90% reduz a temperatura do gás em 4,52% e a exergia em 4,27%, na razão de equivalência de 0,5. Os impactos deste trabalho residem no uso de modelos validados para auxiliar o projeto de gaseificadores de leito fixo e na maximização de condições operacionais para conversão termoquímica da biomassa fecal humana.
Palavras chave: Gaseificação, fezes humanas, simulador de processos, exergia, temperatura, razão de equivalência, umidade relativa.
