Navegando por Autor "Rosa, André Pereira"
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Item Biogas production from thermophilic anaerobic digestion of kraft pulp mill sludge(Renewable Energy, 2018-08) Lopes, Alice do Carmo Precci; Silva, Cláudio Mudadu; Rosa, André Pereira; Rodrigues, Fábiode ÁvilaPrimary and secondary sludges originating from kraft pulp mill effluent treatment plants represent an environmental challenge. Their final disposal mainly includes landfill or burning in the mill's biomass boiler. Seeking energy self-sufficiency and better environmental outcomes, the pulp industry is looking to develop new waste management strategies. Biogas production is a millennial technology already applied in many fields, but still behind in terms of pulp and paper mill sludges. Due to the high moisture content of sludge, anaerobic digestion shows great potential. This paper aimed to study biogas pro- duction using kraft pulp mill primary and secondary sludges under thermophilic conditions, coupling laboratory experiments with mathematical modeling. Methane production was estimated through the Biochemical Methane Potential (BMP). The Process Simulation Model developed by Rajendran et al. [1] was calibrated for kraft pulp mill sludge based on the BMP results. Cumulative methane production from the secondary sludge reached 46.9 NmL CH 4 /g VS in 30 days. In addition, the Rajendran et al. [1] model was shown to be suitable for simulating the methane yield from bleached kraft pulp mill secondary sludge after minor adjustments. The energy balance showed that the anaerobic digestion process under thermophilic condition for kraft pulp mill secondary sludge still is not feasible on large scale, since the heat produced by biogas was smaller than the heat demanded for heating the reactors.Item Estudo da produção de energia elétrica a partir de biogás com e sem purificação de estação de tratamento de esgoto(The Journal of Engineering and Exact Sciences, 2017-11-20) Gomes, Gustavo Vieira; Suda, Stephanie July; Rosa, André Pereira; Rodrigues, Fábio de ÁvilaAterros sanitários e estações de tratamento de esgoto são os principais responsáveis pela produção de biogás, que, quando emitido descontroladamente, pode causar graves problemas ambientais. Uma das formas mais promissoras de aproveitamento desse biogás é a produção de energia elétrica, térmica ou mecânica. Neste estudo foram realizadas simulações com o auxílio do software Aspen HYSYS v8.8 para avaliar os impactos econômicos e energéticos do processo de purificação do biogás em uma planta de produção de energia elétrica. A realização do estudo comparativo considerou duas plantas de produção energética, uma vinculada ao processo de purificação e outra realizando a queima direta do biogás para a produção de eletricidade. O custo associado ao projeto com purificação foi 21% maior quando comparado ao processo sem purificação. Enquanto o valor mínimo de venda (MSP) foi estimado em 6,59 (US$/KWh) para o processo de purificação e 0,52 (US$/KWh) para o processo sem purificação. Foram avaliados também o custo capital e de operação de cada planta, assim como a quantidade de energia elétrica excedente, após suprir as demandas energéticas da estação de tratamento de efluentes (ETE).Item Potencial energético e alternativas para o aproveitamento do biogás e lodo de reatores UASB: estudo de caso Estação de tratamento de efluentes Laboreaux (Itabira)(Engenharia Sanitaria e Ambiental, 2016-04) Rosa, André Pereira; Lobato, Lívia Cristina da Silva; Borges, orge Martins; Melo, Gilberto Caldeira Bandeira de; Chernicharo, Carlos Augusto de LemosEste trabalho estuda o potencial de aproveitamento energético dos subprodutos biogás e lodo gerados na estação de tratamento de efluentes (ETE) Laboreaux em Itabira (MG), composta de reatores UASB, filtros biológicos percoladores e unidade de desaguamento do lodo por filtro prensa. Os subprodutos biogás e lodo foram caracterizados em termos quantitativos (produção) e qualitativos (composição e poder calorífico) durante 12 meses de monitoramento. Foram estudados dois cenários de aproveitamento energético dos subprodutos: (i) uso prioritário do biogás para a secagem térmica do lodo e o excedente de biogás para geração de eletricidade em motor de combustão interna; e (ii) uso prioritário do biogás visando à geração de eletricidade e ao aproveitamento do calor dos gases de exaustão para a secagem térmica de lodo. Para a análise desses cenários, utilizou-se o software CHEMCAD(r) a fim de determinar as condições de queima do biogás em câmara de combustão e em motor de combustão interna, assim como na determinação dos balanços de massa e energia. O estudo analisou o potencial de aproveitamento dos subprodutos do tratamento como fonte de energia renovável para uso na própria ETE e para fornecimento a terceiros. No cenário 1, a geração de eletricidade é menor (atendendo 22,2% da demanda de energia da ETE), mas a secagem térmica possibilita maior redução no volume final de lodo a ser disposto ou a eliminação completa de disposição final se o lodo seco final (com 10% de umidade) for utilizado como combustível por terceiros. No cenário 2, a geração de eletricidade é capaz de suprir 57,6% da demanda de energia da ETE, todavia o calor contido nos gases de exaustão não é suficiente para a secagem de todo o lodo desaguado, configurando uma menor redução na quantidade de lodo a ser disposto (13,5 ou 24,9% de redução em massa, conforme a alternativa de remoção de umidade selecionada).Item Potencial energético e alternativas para o aproveitamento do biogás e lodo de reatores UASB: estudo de caso Estação de tratamento de efluentes Laboreaux (Itabira)(Engenharia Sanitaria e Ambiental, 2016-04) Rosa, André Pereira; Lobato, Lívia Cristina da Silva; Borges, Jorge Martins; Melo, Gilberto Caldeira Bandeira de; Chernicharo, Carlos Augusto de LemosEste trabalho estuda o potencial de aproveitamento energético dos subprodutos biogás e lodo gerados na estação de tratamento de efluentes (ETE) Laboreaux em Itabira (MG), composta de reatores UASB, filtros biológicos percoladores e unidade de desaguamento do lodo por filtro prensa. Os subprodutos biogás e lodo foram caracterizados em termos quantitativos (produção) e qualitativos (composição e poder calorífico) durante 12 meses de monitoramento. Foram estudados dois cenários de aproveitamento energético dos subprodutos: (i) uso prioritário do biogás para a secagem térmica do lodo e o excedente de biogás para geração de eletricidade em motor de combustão interna; e (ii) uso prioritário do biogás visando à geração de eletricidade e ao aproveitamento do calor dos gases de exaustão para a secagem térmica de lodo. Para a análise desses cenários, utilizou-se o software CHEMCAD(r) a fim de determinar as condições de queima do biogás em câmara de combustão e em motor de combustão interna, assim como na determinação dos balanços de massa e energia. O estudo analisou o potencial de aproveitamento dos subprodutos do tratamento como fonte de energia renovável para uso na própria ETE e para fornecimento a terceiros. No cenário 1, a geração de eletricidade é menor (atendendo 22,2% da demanda de energia da ETE), mas a secagem térmica possibilita maior redução no volume final de lodo a ser disposto ou a eliminação completa de disposição final se o lodo seco final (com 10% de umidade) for utilizado como combustível por terceiros. No cenário 2, a geração de eletricidade é capaz de suprir 57,6% da demanda de energia da ETE, todavia o calor contido nos gases de exaustão não é suficiente para a secagem de todo o lodo desaguado, configurando uma menor redução na quantidade de lodo a ser disposto (13,5 ou 24,9% de redução em massa, conforme a alternativa de remoção de umidade selecionada).