[pt] ANÁLISE TERMODINÂMICA DE UM GASEIFICADOR DE RESÍDUOS SÓLIDOS EM OPERAÇÃO CONCORRENTE

[en] THERMODYNAMIC ANALYSIS OF A SOLID WASTE GASIFIER IN CONCURRENT OPERATION

[pt] ANANDA LEMOS CARVALHO

[pt] EFICIENCIA

[pt] CO-GASEIFICACAO

[pt] RESIDUOS EM ENERGIA

[pt] BAGACO DE CANA DE ACUCAR

[pt] RESIDUOS SOLIDOS URBANOS

[en] EFFICIENCY

[en] CO-GASIFICATION

[en] WASTE-TO-ENERGY

[en] SUGARCANE BAGASSE

[en] MUNICIPAL SOLID WASTES

[pt] A disposição final dos resíduos sólidos urbanos, em aterro ou lixões, é um dos problemas que as grandes cidades brasileiras possuem. A utilização de RSU em processos de tratamento térmico com recuperação energética (tecnologias Waste-to-energy) vem ao encontro da busca de fontes alternativas de preferência renováveis, para geração de energia. O objetivo do presente trabalho é avaliar de maneira quantitativa um sistema de geração de energia elétrica operando com gás de síntese proveniente de um gaseificador de resíduos sólidos urbanos (RSU), com possibilidade de gaseificação com bagaço de cana de açúcar. É estudada uma mistura de RSU com até 40% em massa de bagaço de cana de açúcar como matéria prima do processo de gaseificação em um gaseificador de leito fixo concorrente. O syngas produzido alimenta um motor a combustão interna que alimenta um gerador de eletricidade. O sistema estudado é composto por uma ilha de separação, tratamento e secagem da fração que pode ser gaseificada dos resíduos, um gaseificador, um sistema de purificação e um motor a combustão interna acoplado a um gerador. A partir da determinação da vazão mássica e do poder calorífico inferior a cada etapa do processo, é possível determinar a potência disponível que o sistema proposto oferece e determinar sua eficiência. Já ao analisar o mesmo sistema utilizando a co-gaseificação de bagaço de cana-de-açúcar, com diferentes porcentagens, pode-se analisar a diferença da qualidade de cada combustível gerado e sua respectiva disponibilidade de energia. Concluiu-se que um sistema de gaseificação utilizando proporções de resíduo sólido urbano e bagaço de cana-de-açúcar como combustível é capaz de gerar mais energia elétrica que a energia despendida durante o processo.

[en] The final disposal of urban solid waste, in landfills or dumps, is one of the problems that large Brazilian cities endure. The use of MSW in thermal treatment processes with energy recovery (waste-to-energy technologies) meets the search for alternative sources, preferably renewable, for energy generation. The objective of the present work is to quantitatively evaluate an electric energy generation system operating with synthesis gas from a solid urban waste (MSW) gasifier, with the possibility of gasification with sugar cane bagasse. A mixture of MSW with up to 40% by mass of sugarcane bagasse as feedstock for the gasification process in a fixed-bed co-concurrent gasifier is studied. The syngas produced powers an internal combustion engine that powers an electricity generator. The system studied is composed of a separation, treatment and drying island for the fraction that can be gasified from the waste, a gasifier, a purification system and an internal combustion engine coupled to a generator. By determining the mass flow rate and the net calorific value at each stage of the process, it is possible to determine the available power that the proposed system offers and to determine the efficiency. By analyzing the same system using the co-gasification of sugarcane bagasse with different percentages, it is possible to analyze the difference in quality of each fuel generated and its respective energy availability. It was concluded that a gasification system using proportions of urban solid waste and sugarcane bagasse as fuel is able to generate more electricity than the energy expended during the process.

FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE

2021-12-28

[pt] TEXTO

application/pdf

PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56807@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56807@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.56807