Desenvolvimento de processo de pirólise e inertização a plasma térmico aplicado ao tratamento de lodos produzidos em Estações de Tratamento de Esgostos (ETEs)

• Processo: 22/03522-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Acordo de Cooperação: Secretaria de Meio Ambiente, Infraestrutura e Logística - Fundação Florestal
• Pesquisador responsável: Gilberto Petraconi
• Beneficiário: Gilberto Petraconi
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alexei Essiptchouk ; André Luis de Jesus Pereira ; Argemiro Soares da Silva Sobrinho ; Douglas Marcel Gonçalves Leite ; Gilmar Patrocínio Thim ; Rodrigo Savio Pessoa
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/02273-6 - Estudo do efeito dos parâmetros operacionais de um reator a plasma sobre as propriedades físico-químicas das frações voláteis e não voláteis geradas no processo de conversão térmica de lodo de ETEs, BP.PD
• Assunto(s): Tratamento de esgotos sanitários Plasma térmico Pirólise Lodo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: plasma térmico | Processo de inertização a plasma | Processo de inertização de lodo | Processo de pirólise a plasma | Processo de pirólise de lodo | Tratamento de lodo a plasma | Processo de Materiais a Plasma Termico

Resumo

A disposição de lodos de Estações de Tratamento de Esgostos (ETEs) de forma ambientalmente correta configura-se em um desafio a ser enfrentado pelas companhias de saneamento e indústrias, uma vez que os custos de seu manejo adequado chegam a representar 60% dos custos de operação das unidades. O primeiro passo para vencer esse desafio consiste em abandonar-se a ideia do lodo como resíduo não reverso, agregando-se valor ao mesmo para que este possa se transformar num subproduto de interesse comercial. Neste cenário, visando atender as normas vigentes de destinação final de resíduos sólidos, propõe-se neste projeto o emprego de tecnologia de plasma térmico para o desenvolvimento de estudos de sistemas e processos de conversão térmica de lodos de ETEs em gases combustíveis limpos aptos ao emprego na geração de vapor ou energia elétrica, bem como em material sólido inerte de elevado valor agregado que também atenda as características de material Classe II B-Resíduo sólido Inerte conforme a NBR 10004, o que eliminaria a possibilidade de condução de subprodutos a aterros sanitários. A proposta de estudos consiste na implementação de uma planta de demonstração de conceito composta de um módulo de pré-tratamento de secagem do lodo de ETE, um módulo de pirólise e inertização a plasma e um módulo de tratamento de gases de produção. Para as investigações de avaliação dos balanços de massa e energia para o processo empregado e aprimorado serão conduzidos os procedimentos de caracterização qualitativa e quantitativa das amostras de lodo coletadas de ETEs do Estado de São Paulo, bem como ensaios por processos de pirólise e inertização a plasma para conversão térmica da fração inorgânica e orgânica do lodo em matéria inorgânica inerte e gases combustíveis limpos para produção de energia. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE SANT'ANNA JUNIOR, ALVARO BUSQUET; MIRANDA, FELIPE DE SOUZA; MOREIRA JUNIOR, PEDRO WILLIAM PAIVA; DA CRUZ, ANTONIO CARLOS; ESSIPTCHOUK, ALEXEI; FERREIRA, ANTONIO; FUJI, MARCIO; PETRACONI, GILBERTO. Thermal plasma technology applied to the inertization process of the inorganic fraction of sewage sludge generated from municipal wastewater treatment plant. JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, v. 58, n. 11, p. 23-pg., 2025-03-17. (22/03522-7, 23/02273-6)

SILVA, LINCOLN; MIRANDA, FELIPE; MOREIRA JUNIOR, PEDRO; FERREIRA, ANTONIO; FUJI, MARCIO; CRUZ, ANTONIO; ESSIPTCHOUK, ALEXEI; FILHO, GILBERTO PETRACONI. Investigating chemical changes, material properties, and off-gas emissions in sewage sludge through thermal plasma treatment. Journal of Environmental Management, v. 375, p. 12-pg., 2025-01-29. (22/03522-7, 23/02273-6)