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Desenvolvimento de rotores de alta eficiência para processamento economicamente sustentável de resíduos sólidos urbanos.

Processo: 20/09651-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de outubro de 2021 - 30 de junho de 2022
Área do conhecimento:Interdisciplinar
Pesquisador responsável:Jorge Luis Mangolini Neves
Beneficiário:Jorge Luis Mangolini Neves
Empresa:SOFIEN SOLUCOES TECNOLOGICAS PARA AGROINDUSTRIA LTDA
CNAE: Atividades de apoio à agricultura
Atividades de apoio à pecuária
Atividades relacionadas a esgoto, exceto a gestão de redes
Tratamento e disposição de resíduos não-perigosos
Município: Campinas
Assunto(s):Fertilizantes  Lodo de esgoto  Compostagem  Tratamento de esgotos sanitários  Gerenciamento de resíduos  Resíduos urbanos 

Resumo

O Brasil produz de 1,0 a 1,2 kg de resíduos sólidos domiciliares por habitante/dia, com umidade entre 40 e 50% com densidade de 1000 a 1300 kg m-³. Sendo que 80% dos resíduos sólidos domiciliares é de restos de comida, resultando num produto com 40% de matéria orgânica mais alguns compostos químicos. O gerenciamento desse composto é uma atividade complexa e de alta demanda energética, que quando mal executada, pode comprometer seus benefícios ambientais e sanitários. Um dos Requisitos Críticos do Sistema (RCS) atual para o aproveitamento dos resíduos para a obtenção de produtos de qualidade a preço competitivo encontra-se a necessidade de equipamentos para compostagem eficientes. Nesse sentido torna-se fundamental a utilização de tecnologia, de maquinário especializados e compatíveis com o manejo adequado, englobando questões como tratamento de resíduos, viabilidade econômica, preservação ambiental, manutenção da qualidade da saúde pública, paisagem urbana e até mesmo geração de emprego e renda. Para resolver este problema a SOFIEN apresenta este projeto de pesquisa, Fase 1 do programa PIPE, para desenvolver um rotor em escala reduzida, aplicando lei de similitude específico para trabalhar na compostagem urbana brasileira (CUB), proveniente de feiras livres e CEASA, lodo de esgoto (LE) e serragem utilizando-se de métodos numéricos para prototipagem virtual. O objetivo é, como prova de conceito, comprovar, que a metodologia desenvolvida é adequada para projeto de rotores para compostador. Para isto deverá quantificar as propriedades físico-mecânicas de compostos na condição inicial, a variação temporal dessas propriedades e o tempo mínimo para estabilização do composto em condições ideais de processamento e ambiente controlado. Determinar os parâmetros de entrada e calibrar o modelo numérico elaborado utilizando o Método dos Elementos Discretos (DEM) para simular o comportamento mecânico do composto, desenvolver cenários de simulação e otimizar rotor misturador para o composto. Validar o modelo de rotor misturador através da realização e observação de experimentos. Neste projeto pretendemos inicialmente caracterizar as propriedades do CUB, modelar o composto utilizando o DEM, no qual a equipe SOFIEN tem experiência, utilizando o software a Yade (www.yade-dem.org - open source). Das simulações será selecionado o rotor que apresentar melhor desempenho operacional e qualidade de compostagem. Esse rotor selecionado será então construído em escala reduzida para a realização dos ensaios laboratoriais. Espera-se ao final desta pesquisa comprovar o desempenho desta metodologia, para na Fase 2 projetar rotores em tamanho real para diferentes tipos de compostos e lançar no mercado nacional. (AU)

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