Influência da temperatura e da fluidodinâmca no desaguamento e secagem térmica de lodo de estação de tratamento de esgoto do tipo UASB utilizando energia solar e GLP

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, Lorenzo Alfonso Caliari de Neves
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/12408
Resumo: The management of sewage sludge is a challenge for companies in the area because its management has a significant operational cost. Urban growth combined with new legislation and environmental policies required a change in the way of treating sewage sludge. Previously seen as waste from the sewage treatment process, today it is seen as an input in different applications, such as agriculture. The agricultural sector has room to receive a large part of this input. However, for the sludge to be used as an input, it must go through several stages in what is called sludge management, where, in the end, the sewage sludge becomes a biosolid. Among these steps, dewatering and drying stand out, as they are capable of significantly reducing the volume of sludge handled. These two processes are usually carried out in different locations and a logistical step is required to take the dewatered sludge to the drying process. Drying can be carried out by burning fossil fuels or by using solar energy. This work proposes the use of a greenhouse to carry out the dewatering and drying processes simultaneously. This unified process is carried out using solar energy as a primary source of energy and the burning of LPG as a secondary source. For this, a greenhouse was developed for drying in mixed mode, that is, with a solar collector heating the inlet air. A Class B biosolids, with solids content above 90%, was produced in 8 days. A CFD mathematical model was developed to evaluate and identify improvements in the developed greenhouse.
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The agricultural sector has room to receive a large part of this input. However, for the sludge to be used as an input, it must go through several stages in what is called sludge management, where, in the end, the sewage sludge becomes a biosolid. Among these steps, dewatering and drying stand out, as they are capable of significantly reducing the volume of sludge handled. These two processes are usually carried out in different locations and a logistical step is required to take the dewatered sludge to the drying process. Drying can be carried out by burning fossil fuels or by using solar energy. This work proposes the use of a greenhouse to carry out the dewatering and drying processes simultaneously. This unified process is carried out using solar energy as a primary source of energy and the burning of LPG as a secondary source. For this, a greenhouse was developed for drying in mixed mode, that is, with a solar collector heating the inlet air. A Class B biosolids, with solids content above 90%, was produced in 8 days. A CFD mathematical model was developed to evaluate and identify improvements in the developed greenhouse.O gerenciamento do lodo proveniente de estações de tratamento de esgoto é um desafio para as empresas da área, pois seu manejo possui um custo operacional significativo. O crescimento urbano aliado às novas legislações e políticas ambientais exigiu uma mudança na maneira de se tratar o lodo. Antes visto como um resíduo do processo de tratamento de esgoto, hoje ele é visto como insumo em diferentes aplicações, como na agricultura. O setor agropecuário possui margem para receber grande parte desse insumo. Porém, para o lodo poder ser utilizado como insumo, ele deve passar por diversas etapas no que é chamado de gerenciamento de lodo, onde, ao final, tem-se o chamado biossólido. Entre essas etapas destacam-se as de desaguamento e secagem pois são capazes de reduzir significativamente o volume de lodo manejado. Esses dois processos geralmente são realizados em locais diferentes e uma etapa logística é necessária para levar o lodo desaguado para o processo de secagem. A secagem pode ser realizada através da queima de combustíveis fósseis ou pelo uso de energia solar. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma estufa configurada especificamente para a realização dos processos de desaguamento e secagem de lodos de esgoto simultaneamente. Esse processo unificado é realizado utilizando energia solar como fonte primária de energia e a queima de GLP, como fonte secundária. Para isso foi desenvolvida uma estufa para secagem em modo misto, ou seja, com um coletor solar aquecendo o ar de entrada da estufa. Um biossólido Classe B, com teor de sólido acima de 90%, foi produzido em 8 dias. Um modelo matemático em CFD foi desenvolvido para avaliar a fluidodinâmica do secador e identificar melhorias na configuração da estufa funcionando como secador térmico.Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Texthttp://repositorio.ufes.br/handle/10/12408porUniversidade Federal do Espírito SantoDoutorado em Engenharia AmbientalPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalUFESBRCentro TecnológicoEngenharia SanitáriaBiossólidosCFDMeio porosoSecagem solarLodo de ETEGLPInfluência da temperatura e da fluidodinâmca no desaguamento e secagem térmica de lodo de estação de tratamento de esgoto do tipo UASB utilizando energia solar e GLPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALLorenzoAlfonsoCaliariNevesGomes-2023-Trabalho.pdfapplication/pdf4677613http://repositorio.ufes.br/bitstreams/c0278570-90ff-46d4-9aa5-3a5e78189956/download8f7b66d2149321b3b89459dc615b5bd6MD5110/124082024-09-18 08:41:24.103oai:repositorio.ufes.br:10/12408http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T17:57:38.854181Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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