Resumo
O objetivo deste estudo foi determinar a quantidade de energia térmica liberada na combustão de diferentes misturas de lodo anaeróbio, escuma (material orgânico finamente em suspensão) e lodo aeróbio, provenientes do tratamento de esgoto sanitário e de lodo de estação de tratamento de água (ETA), com vistas a verificar se essas combinações elevam a quantidade de energia térmica útil para o aproveitamento energético desses subprodutos. Para isso, amostras de 500 g de lodo anaeróbio, escuma, lodo aeróbio e lodo de ETA foram coletadas em estações de tratamento localizadas no município de Curitiba/Paraná e submetidas a dois procedimentos: 1) análise térmica das amostras puras e das misturas de diferentes amostras com 50% em massa, que resultou em curvas de Thermogravimetric Analysis (TGA) e Differential Thermal Analysis (DTA), com a perda de massa das amostras em função do aumento da temperatura (25 até 600oC e taxa de aquecimento de 2,5oC/min); 2) determinação dos teores de sólidos totais (ST), fixos (SF) e voláteis (SV) das amostras puras pelo método 2540 G (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater). Os resultados obtidos mostraram que as quantidades de sólidos voláteis nas amostras puras foram: escuma (11,9%), lodo aeróbio (9,5%), lodo anaeróbio (11,2%) e lodo de ETA (5,8%). Já no analisador térmico, a mistura que liberou maior quantidade de energia foi a mistura de lodo aeróbio e escuma (7,0 kJ/g) e a menor quantidade na mistura de lodo de ETA e escuma (3,9 kJ/g) e o lodo de ETA produziu a menor liberação de energia durante a queima (1,6 kJ/g) devido à alta fração de sólidos inorgânicos. Concluiu-se que os lodos (anaeróbio e anaeróbio) e a escuma estudados, quando combinados, potencializam a liberação de energia térmica na combustão controlada.
Introdução
As estações de tratamento de água (ETA) e de esgoto sanitário (ETE) enfrentam dificuldades quanto à destinação de seus subprodutos (lodo e escuma) devido a fatores econômicos, técnicos e ambientais (PROSAB, 1999). Dessa forma, alternativas tecnológicas têm sido desenvolvidas para viabilizar o reaproveitamento desses subprodutos, transformando-os de resíduos em fontes de energia térmica ou elétrica (GROSS et al., 2008; ROSA et al., 2014; MULINARI, 2015).
O lodo proveniente do tratamento de esgoto doméstico é rico em matéria orgânica e nutrientes, no entanto contém microrganismos patogênicos que precisam ser eliminados ou reduzidos por meio de processos de higienização (POSSETTI et al., 2012). Por outro lado, o lodo gerado no tratamento de água é composto por sólidos inorgânicos, uma quantidade menor de sólidos orgânicos, que são arrastados durante a capitação da água bruta, além compostos químicos diversos adicionais no processo de clarificação da água. A destinação do lodo de ETA e de ETE deve obedecer critérios ambientalmente aceitáveis e financeiramente viáveis. Dentre as alternativas disponíveis, destacam-se os processos térmicos, que propiciam a redução do volume do lodo, bem como a eliminação da biodegradabilidade e, consequentemente, de odores e da formação de chorume, e possibilitam o aproveitamento da energia térmica liberada na combustão do lodo seco (RULKENS, 2008; ROSA et al., 2014).
Tendo como base a problemática da gestão do lodo gerado em estações de tratamento de água e de esgoto sanitário e o potencial de aproveitamento energético desses subprodutos, este trabalho tem como objetivo determinar a quantidade de energia térmica liberada na combustão de diferentes misturas de lodo anaeróbio e escuma (material orgânico finamente em suspensão), assim como lodo aeróbio e lodo de ETA, com vistas a verificar se essas combinações elevam a quantidade de energia térmica útil para aproveitamento energético.
Autores: Martina Carneiro; Letícia Gaziele Videira; Bettina Laporte Stephanes; Patricia Bilotta e Gustavo Rafael Collere Possetti.
