Resumo
O lodo de esgoto é um resíduo sólido oriundo do tratamento de esgotos domésticos. Sua destinação deve ser ambientalmente adequada, sanitariamente segura e economicamente viável, estando em conformidade com as legislações vigentes no Brasil. Para atender essa expectativa, o lodo deve ser submetido a um processo que promova sua higienização e sua secagem. Dentre as técnicas que podem ser utilizadas para esse fim, destaca-se a via térmica. No entanto, uma fonte de energia capaz de transferir calor ao lodo é necessária. Um sistema piloto constituído por 2 protótipos de leito de secagem foi construído para transferir calor ao lodo por meio de piso radiante, alimentado por energia solar e biogás. A diferença entre os protótipos está no material utilizado para compor suas bases: concreto (protótipo 1) e metal (protótipo 2).
Os resultados obtidos demonstram que a energia solar promove o pré-aquecimento do sistema e que o biogás atuando como fonte de energia complementar proporciona a elevação da temperatura do lodo de esgoto a patamares térmicos compatíveis com a sua higienização e secagem. As temperaturas médias obtidas durante o estágio de higienização foram de 66,97 e 77,35 °C, respectivamente, para os protótipos 1 e 2. Já os teores de sólidos totais obtidos após o estágio de secagem nesses protótipos foram de 86,69 e 88,07%, respectivamente. Verificou-se ainda que a produção de biogás disponível nas ETEs é suficiente para alimentar os sistemas de higienização e secagem térmica de lodo investigados, independente dos materiais utilizados para compor a base do piso radiante, desde que o calor proveniente de sua queima seja complementar aquele obtido mediante recuperação da energia solar.
Introdução
O lodo de esgoto é um subproduto do processo de tratamento de esgoto doméstico. Trata-se de um resíduo sólido rico em matéria orgânica e em nutrientes, porém concentrador de micro-organismos patogênicos. A disposição sanitária e ambientalmente segura desse material exige que esses micro-organismos presentes em sua composição sejam eliminados ou significativamente reduzidos por meio de um processo de higienização [1].
A utilização do biogás para higienização de lodos de esgotos já foi reportada na literatura e os resultados demonstraram que é possível utilizar o biogás para tais fins e que essa pode ser uma alternativa viável para estações de tratamento de esgotos (ETEs) de médio e pequeno porte [1]. No entanto, dependendo das características do esgoto e do porte da ETE, a energia necessária para a higienização e secagem do lodo pode não ser suficientemente encontrada apenas na recuperação do biogás gerado na ETE, necessitando de uma fonte de energia complementar [2].
Uma alternativa é a utilização da energia solar térmica para trabalhar em conjunto com a energia oriunda do biogás em um sistema híbrido. Essa tipologia já foi testada e os resultados mostram que a energia solar combinada ao biogás é suficiente para higienizar e secar o lodo de esgoto, utilizando como interface de transferência de calor ao lodo, uma configuração com piso radiante de concreto [3]. No entanto, dependendo dos materiais constituintes da estrutura para transferência de calor ao lodo, a quantidade de energia utilizada pode variar. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo de reportar os resultados obtidos a partir de duas configurações de protótipos aptos a transferir calor ao lodo de esgoto, por meios de pisos radiantes constituídos de diferentes materiais, a partir de um sistema térmico que utiliza energia solar e biogás.
Autores: Luiz Gustavo Wagner; Gustavo Rafael Collere Possetti; Charles Carneiro e Jair Urbanetz Junior.
