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TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS E GASOSOS. INCINERAÇÃO PROF. REGINALDO MILANI.

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1 TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS E GASOSOS. INCINERAÇÃO PROF. REGINALDO MILANI

2 INTRODUÇÃO A INCINERAÇÃO É UMA FORMA DE DESTINO FINAL DE LIXO. COM A EXPANSÃO DAS CIDADES, AS PRÁTICAS PRIMITIVAS TORNARAM-SE INADEQUADAS, CAUSANDO INCÔMODOS. FORAM GRADATIVAMENTE SENDO SUBSTITUIDAS POR PROCESSOS MAIS COMPLEXOS E EFICIENTES. COMO RESULTADO, HOJE EXISTEM SISTEMAS BASTANTE SOFISTICADOS DE INCINERAÇÃO, INSTALADOS EM GRANDES METRÓPOLES.

3 INTRODUÇÃO A CRISE MUNDIAL DE ENERGIA, NA DÉCADA DE 70, EXIGIU SOLUÇÕES ALTERNATIVAS. COMO A INCINERAÇÃO É UM PROCESSO QUE ENVOLVE CALOR, TORNOU-SE OBRIGATÓRIO SEU APROVEITAMENTO EM SUBSTITUIÇÃO AOS DERIVADOS DE PETROLEO. A ARTE DA INCINERAÇÃO DO LIXO URBANO PASSOU A TER UMA NOVA CONOTAÇÃO.

4 HISTÓRICO PRIMEIROS INCINERADORES DESTINADOS A QUEIMA DO LIXO – 1874 ( ALFRED FRYER) – NOTTINGHAN BASTANTE SIMPLES – FORNO ONDE ERA COLOCADO MANUALMENTE O LIXO E QUEIMADO COM AUXILIO DE CARVÃO MINERAL. A TIRAGEM DOS GASES ERA NATURAL E CONTROLADA MANUALMENTE POR REGISTROS NA CHAMINÉ. AS ESCÓRIAS E CINZAS ERAM REMOVIDAS NO FINAL DO PROCESSO. O SISTEMA FUNCIONAVA DE FORMA INTERMITENTE, ATENDENDO A DEMANDA DA ÉPOCA.

5 HISTÓRICO NA AMÉRICA DO NORTE, EM 1920 HAVIA CERCA DE 200 UND. EM FUNCIONAMENTO – 150 CIDADES (NOVA YORQUE, CHICAGO, NEW JERSEY) NO BRASIL, O PRIMEIRO INCINERADOR FOI INSTALADO EM MANAUS, EM 1896, PELOS INGLESES. EM 1913 FOI INSTALADO EM SÃO PAULO UM INCINERADOR COM CAP. 40 T/DIA PROVIDO DE UM SISTEMA DE RECUPERAÇÃO DE ENERGIA (CALDEIRA E ALTERNADOR) NO JAPÃO, ATUALMENTE, EXISTE UM INCINERADOR COM CAP 1200 TON./DIA TOTALMENTE OPERADO POR COMPUTADORES. NOS E. UNIDOS, TON/DIA SÃO INCINERADOS EM 86 SISTEMAS COM RECUPERAÇÃO DE ENERGIA TÉRMICA. O MAIOR DELES É DE DETROIT – 3000 TON/DIA – SE DESTINA A FORNECER ENERGIA ELÉTRICA E VAPOR P/INDUSTRIAS.

6 DEFINIÇÃO É DEFINIDA COMO UM PROCESSO DE REDUÇÃO DE PESO E VOLUME DO LIXO ATRAVÉS DA COMBUSTÃO CONTROLADA. OS REMANESCENTES DA COMBUSTÃO SÃO: 1.GASES: ANIDRIDO CARBÔNICO (CO2), ANIDRIDO SULFUROSO (SO2), NITROGÊNIO (N), OXIGÊNIO (O2), ÁGUA (H2O), GÁS INERTE PROVENIENTE DO PRÓPRIO LIXO E DO AR USADO COMO FONTE DE OXIGÊNIO, CINZAS, ESCÓRIAS. 2.QUANDO A COMBUSTÃO É INCOMPLETA, PODE APARECER OXIDO DE CARBONO (CO) E PARTICULADOS QUE CONSISTE DE CARBONO FINAMENTE DIVIDIDO (FOLIGEM OU FUMO NEGRO)

7 DEFINIÇÃO QUANDO A COMBUSTÃO É REALIZADA EM TEMPERATURAS ELEVADAS, PODE HAVER DISSOCIAÇÃO DE NITROGÊNIO, SURGINDO COMPOSTOS COMO: NO E N205. O RENDIMENTO DA INCINERAÇÃO DO LIXO ESTA BASEADA EM DOIS PRINCIPIOS: 1.REGULAR QUANTIDADE DE AR DE MODO QUE SEJA MANTIDA A MISTURA AR-COMBUSTIVEL NOS NIVEIS NORMAIS DE PROJETO. 2.TRANSFERIR O MÁXIMO DE CALOR GERADO NA COMBUSTÃO PARA O MATERIAL A SER INCINERADO.

8 CLASSIFICAÇÃO OS INCINERADORES SÃO CLASSIFICADOES EM: INCINERADORES ESTÁTICOS OU DE BATELADAS – CARACTERIZAM-SE POR SEU FUNCIONAMENTO INTERMITENTE. SEU PROCESSO ENVOLVE 4 ESTÁGIOS: 1.ALIMENTAÇÃO DO FORNO. 2.COMBUSTÃO DOS RESÍDUOS. 3.RESFRIAMENTO E TRATAMENTO DOS GASES E PRODUTOS DA COMBUSTÃO. 4.EMISSÃO DOS GASES E ESCÓRIA.

9 CLASSIFICAÇÃO INCINERADORES DINÂMICOS OU CONTÍNUOS – CARACTERIZAM-SE POR SEU FUNCIONAMENTO DIRETO. SEU PROCESSO ENVOLVE 6 ESTÁGIOS: 1.ALIMENTAÇÃO DO FORNO. 2.SECAGEM DO LIXO. 3.COMBUSTÃO DOS RESÍDUOS. 4.RESFRIAMENTO DOS GASES E OUTROS PRODUTOS DA COMBUSTÃO. 5.FILTRAGEM E TRATAMENTO DOS GASES DA COMBUSTÃO. 6.EMISSÃO DOS GASES E ESCORIA.

10 METODOLOGIA INCINERADORES ESTÁTICOS OU DE BATELADAS. SUA METODOLOGIA DE INSINERAÇÃO CONSISTE EM DISPOR OS RESÍDUOS DIRETAMENTE NA CÂMARA DE COMBUSTÃO. PROCESSA-SE A QUEIMA COM O AUXILIO DE COMBUSTÍVEIS LIQUIDOS OU GASOSOS. A CÂMARA DE COMBUSTÃO É PROVIDA DE: 1.DISPOSITIVO DE ALIMENTAÇÃO. 2.QUEIMADOR DE ÓLEO OU DE GAZ. 3.GRADE SUPERIOR E INFERIOR. 4.TRANSPORTADOR DE CINZAS. A FUMAÇA E COMPONENTES VOLÁTEIS É REPASSADA PARA A CÂMARA DE RESFRIAMENTO PELO INSUFLAMENTO DE AR NECESSÁRIO À COMBUSTÃO.

11 INCINERADOR ESTÁTICO OU DE BATELADA NO FINAL DA INCINERAÇÃO A CINZA É PRECIPITADA GRAVIMÉTRICAMENTE EM DISPOSITIVOS PRÓPRIOS. ALGUNS INCINERADORES APRESENTAM SISTEMAS DE LAVAGEM DE GASES ONDE OS PARTICULADOS E CO2 SÃO REMOVIDOS. SÃO RECOMENDADOS PARA PEQUENOS ESTABELECIMENTOS ONDE A PRODUÇÃO DE LIXO É LIMITADA PELAS SUAS FONTES GERADORAS. MUITO EMPREGADOS EM INDUSTRIAS, HOSPITAIS, AEROPORTOS, ETC...

12 METODOLOGIA INCINERADOR DINÂMICO OU CONTINUO – SÃO SISTEMAS DE GRANDE CAPACIDADE, PODENDO PROCESSAR ATÉ 3000 TON/DIA DE LIXO. SÃO MAIS COMPLEXOS E EXIGEM UMA SÉRIE DE EQUIPAMENTOS AUXILIARES. CONSISTE DE 6 ESTÁGIOS: 1.RESÍDUOS NO FOSSO E CAÇAMBA PÓLIPO. 2.SECAGEM DO LIXO. 3.CÂMARA DE COMBUSTÃO. 4.TROCADOR DE CALOR (RESFRIAMENTO) 5.PRECIPITADORES ELETROSTÁTICOS, COLETORES GRAVITACIONAIS, CICLONES, ETC. 6.LANÇAMENTO DOS GASES NA ATMOSFERA.

13 CONTROLE DE COMBUSTÃO EXISTEM 3 FATORES IMPORTANTES NA COMBUSTÃO OU INCINERAÇÃO: 1.TEMPERATURA- NA CÂMARA DE COMBUSTÃO ENTRE 800 E 1000 ºc PARA PERMITIR A QUEIMA COMPLETA. 2.TURBULÊNCIA – É INDISPENSAVEL NA COMBUSTÃO PELAS VANTAGENS QUE OFERECE AO PROCESSO. PROVOCA AUMENTO DA ÁREA DE CONTATO DAS PARTÍCULAS COM O OXIGÊNIO ELEVANDO A EFICIÊNCIA DA QUEIMA. 3.TEMPO DE PERMANÊNCIA – OS GASES E RESÍDUOS DEVEM PERMANECER O MÁXIMO NA CÂMARA PARA OBTENÇAÕ DA COMBUSTÃO COMPLETA.

14 DISPOSITIVOS DE INCINERAÇÃO DISPOSITIVO DE RECEBIMENTO DE LIXO – EM GERAL SÃO: BALANÇA, PORTAS E FOSSA. BALANÇA – SÃO DISPOSITIVOS DESTINADO AO CONTROLE DA QUANTIDADE DE RESÍDUOS QUE ENTRAM NO SISTEMA. PORTAS – SÃO ABERTURAS OU LOCAIS DE PASSAGEM PROVIDOS OU NÃO DE VEDAÇÃO POR ONDE OS RESÍDUOS SÃO INTRODUZIDOS NO SISTEMA. FOSSAS – SÃO DISPOSITIVOS CONSTRUIDOS EM CONCRETO OU CHAPA DE AÇO E SERVEM PARA ESTOCAR E ACONDICIONAR O LIXO QUE CHEGAM ATÉ A USINA. SÃO PROJETADOS 2 OU 3 VEZES A CAPACIDADE DO SISTEMA.

15 DISPOSITIVOS DE INCINERAÇÃO DISPOSITIVO DE EXTRAÇÃO – A REMOÇÃO DO LIXO NA FOSSA E TRANSPORTE ATÉ A CÂMARA DE COMBUSTÃO É FEITA POR : 1.GUINDASTES HIDRÁULICOS. 2.CAÇAMBAS TIPO PÓLIPOS. 3.ESTEIRAS TRANSPORTADORAS. ESTES DISPOSITIVOS SÃO OPERADOS A DISTÂNCIA COM RELATIVA EFICIÊNCIA.

16 DISPOSITIVOS DE INCINERAÇÃO DISPOSITIVO DE QUEIMA –DIVIDEM-SE EM: 1.CÂMARA DE SECAGEM – OU ANTECÂMARA DE COMBUSTÃO, DESTINA-SE A REDUZIR A ÁGUA, MELHORANDO O PODER CALORÍFICO E FAVORECENDO A COMBUSTÃO. 2.CÂMARA DE COMBUSTÃO – LOCAL ONDE SE PROCESSA A COMBUSTÃO. CONSTRUIDA DE TIJOLOS REFRATÁRIO. 3.GRELHAS – SÃO IMPORTANTES POIS DELAS DEPENDEM A EFICIÊNCIA DO PROCESSO. 4.ALIMENTADORES – CONJUNTO DE TUBULAÇÕES, VÁLVULAS E VENTILADORESQUE FORNECEM AR À COMBUSTÃO 5.QUEIMADORES – PARTIDA DO PROCESSO.( COM A TURBULÊNCIA PROMOVEM A MISTURA AR-ÓLEO-LIXO)

17 DISPOSITIVOS DE INCINERAÇÃO DISPOSITIVO DE RECUPERAÇÃO DE ENERGIA – QUASE TODOS OS SISTEMAS MODERNOS DISPÕE DESSE SISTEMA. OS MAIS UTILIZADOS SÃO OS DE TUBOS DE ÁGUA, ONDE OS VAPORES SÃO GERADOS DURANTE A COMBUSTÃO PELA TROCA DE CALOR QUE PODE SER TRANSFORMADOS EM ENERGIA ELÉTRICA ATRAVÉS DE TURBINAS.

18 DISPOSITIVOS DE INCINERAÇÃO DISPOSITIVO DE FILTRAGEM E TRATAMENTO DE GASES- OS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS PARA TRATAMENTO DE GASES SÃO DIVERSOS E A SUA ESCOLHA DEPENDE DE FATORES PARTICULARES. NA QUEIMA DO ÓLEO É PRODUZIDO GASES E PARTICULADOS. A BOA TÉCNICA RECOMENDA A UTILIZAÇÃO DE PRECIPITADORES ELETROSTÁTICOS, TORRES DE LAVAGEM OU CICLONES.

19 USINA DE INCINERAÇÃO DE RESÍDUOS DA BAYER EM SÃO PAULO.


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