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CO-DIGESTÃO ANAERÓBIA DA FRACÇÃO ORGÂNICA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS (FORSU) E LAMAS SECUNDÁRIAS (LS) A. Flor, L. Arroja, I. Capela.

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1 CO-DIGESTÃO ANAERÓBIA DA FRACÇÃO ORGÂNICA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS (FORSU) E LAMAS SECUNDÁRIAS (LS) A. Flor, L. Arroja, I. Capela

2 Lamas de ETAR INCINERAÇÃO COMPOSTAGEM AGRICULTURA ATERRO SANITÁRIO (FORSU) Fracção Orgânica dos Resíduos Sólidos Urbanos Directiva Europeia (1999/31/CE) - Redução da deposição de resíduos orgânicos em Aterro Alto teor de humidade Baixo poder calorífico Directiva Europeia (86/278/EEC ) -Limita a deposição de lamas em solo agrícola FORSU - > 2 milhões de toneladas por ano (Matt Crowe et al., 2002) toneladas são tratadas biologicamente toneladas são tratadas biologicamente. Outra alternativa DEPOSIÇÂO EM SOLO AGRÍCOLA -Custos de transporte e aplicação elevadosCustos de transporte e aplicação elevados -A Directiva 86/278/EEC, limita a concentração de contaminantes nas lamas a depositar em solo agrícola.A Directiva 86/278/EEC, limita a concentração de contaminantes nas lamas a depositar em solo agrícola. Lamas de ETARs -Aumento crescente do número e eficiência das estações de tratamento de águas residuais (ETARs), com o consequente aumento da produção de lamas biológicas secundárias (LS).Aumento crescente do número e eficiência das estações de tratamento de águas residuais (ETARs), com o consequente aumento da produção de lamas biológicas secundárias (LS). INCINERAÇÂO - Muito desfavorável para resíduos com alto teor de humidade, como sejam, restos de cozinhas e lamas de ETAR entre outros, (Kayhanian and Rich, 1996). -Libertação de dioxinas e Furanos DEPOSIÇÃO EM ATERRO SANITÁRIO -Bom sob o ponto de vista económico. -Do ponto de vista ambiental: - Carga orgânica nos lexiviados e risco de contaminação de aquíferos, - Emissões de metano que contribuem para o efeito de estufa (cerca de 2%) (Gijzen, 2002; Baldasano, 2000), Directiva Europeia 1999/31/EC (D.L. n.º 152/2002 de 23 de Maio), contempla a diminuição da deposição de resíduos orgânicos em aterro para 75% do depositado em 1995 COMPOSTAGEM - Libertação de odores e COVs - Consumo de energia Tecnologia mais implantada na Europa para o tratamento dos resíduos biodegradáveis, (Van Lier et al., 2001).

3 BIOGÁS : Directiva 2001/77/EC, 12% energia de fontes renováveis Redução das emissões de CO2 acordadas em Kyoto Lamas de ETAR (FORSU) Fracção Orgânica dos Resíduos Sólidos Urbanos VANTAGENS Suplementa nutrientes Equilibra cargas orgânicas (CO) e (TRH) Melhora a performance económica de toda a unidade. - Processo biológico, -Produto final estabilizado - Elimina organismos patogénicos e odor Compostagem Incineração CO-DIGESTÃO DESVANTAGENS - Transporte de resíduos - Teor de humidade - Entraves legislativos, 5% das unidades funcionam em co-digestão a nível Europeu, (De Baere, 2003). DESVANTAGENS - Transporte de resíduos - Teor de humidade - Entraves legislativos, 5% das unidades funcionam em co-digestão a nível Europeu, (De Baere, 2003).

4 As vantagens e desvantagens dos processos por via húmida e seca são equilibrados Digestão anaeróbia da FORSU > 50 processos patenteados BTA (Alemanha) Descontínuos Via Húmida Via Seca HERNING (Dinamarca) BIOMET (Suiça) Contínuos BIOCEL (Holanda) SEBAC (EUA) VALORGA (França) DRANCO (Bélgica) FUNNEL (EUA) -Maior remoção de impurezas - Maior volume de reactor -Simplicidade de funcionamento - Digestato de baixa qualidade -Menor tamanho do reactor - Digestato de baixa qualidade

5 MÉTODOS FORSU LS Misturados na proporção de 75% FORSU e 25% LS (base seca) Bicarbonato de potássio e sódio e solução de nutrientes Teor de sólidos foi ajustado com água para se atingir a CO e TRH pretendido. REACTORES MÉTODOS ANALÍTICOS CQO, STV, Alcalinidade e pH AOVs Volume de biogás e percentagem de metano

6 RESULTADOS CO entre 3-19 Kg(CQO).m -3.dia -1 Máximo de 147 litros/dia (3,1 m 3 (CH 4 ).m -3.dia -1 ) Máximo do semi-contínuo 137 litros/dia (2,9 m 3 (CH 4 ).m -3.dia -1 ) Reactor contínuo 377 m 3 (CH 4 ).ton -1 (STV) para 173 m 3 (CH 4 ).ton -1 (STV) Reactor semi-contínuo ligeiramente inferiores 320 m 3 (CH 4 ).ton -1 (STV) para 180 m 3 (CH 4 ).ton -1 (STV) Produção de metano CO entre 3-19 Kg(CQO).m -3.dia -1 TRH entre 30 e 10 dias Percentagem de metano diminuiu de 60 e 40%, com o aumento da carga

7 Remoção de STV e CQO Remoção de CQO Variações entre 87 e 53% no reactor contínuo No semi-contínuo 83 e 43%. Remoção de STV Reactor contínuo a redução de STV variou entre 88 e 56% Semi-contínuo entre 85 e 48 %. Teor de sólidos Abaixo dos 12%, característica de um processo por via húmida.

8 Carga Carga 12 Reactor contínuo Carga Reactor semi-contínuo Ácidos Orgânicos Voláteis (AOVs) Os reactores conseguiram lidar com os aumentos dos níveis dos (AOVs), excepto nas duas últimas com estabilização ocorre a valores mais elevados. Os níveis de AOVs verificados neste estudo (entre e mg(acA)/l) Inferiores aos registados na bibliografia (5.500 mg(acA)/l em Demirekler (1998) Boa estabilidade do processo de co-digestão estudado.

9 CONCLUSÕES Embora tenha havido decréscimo dos valores de remoção de STV e CQO, os resultados podem-se considerar satisfatórios (> 50% redução STV). O processo de co-digestão de FORSU e LS é tecnicamente viável no contexto Português Carga orgânica (CO) máxima de 19 Kg (CQO).m -3.dia -1, tão alta como os sistemas por via seca. Produção volumétrica específica de metano (PVEM) máxima de: 3,1 m 3 (CH 4 ).m -3,dia -1. De acordo com processos semelhantes de co-digestão. A percentagem de metano no biogás é mais baixa que o verificado noutros estudos. CONTÍNUO SEMI-CONTÍNUO = Funcionamento e manutenção simples dos mecanismos alimentação e agitação, principalmente do reactor semi-contínuo Desempenhos semelhantes dos dois tipos de reactores, contínuo e semi-contínuo, permitem concluir:

10 Este trabalho foi feito no âmbito de uma bolsa de doutoramento concedida pela FCT (Fundação para a ciência e tecnologia) e com o apoio do projecto POCTI/CTA/39181/2001 Este trabalho foi feito no âmbito de uma bolsa de doutoramento concedida pela FCT (Fundação para a ciência e tecnologia) e com o apoio do projecto POCTI/CTA/39181/2001


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