Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11612/8695
Authors: Rios, Rui Felipe de Miranda
metadata.dc.contributor.advisor: Pedroza, Marcelo Mendes
Title: Desenvolvimento de um sistema de purificação de biogás do aterro sanitário de Palmas/TO empregando um lavador de gás contendo solução de Ca(OH)2
Keywords: Metano;Dióxido de carbono;Aterro sanitário;Lavador de gases;Hidróxido de cálcio;Methane;Carbon dioxide;Landfill;Gas scrubber;Calcium hydroxide
Issue Date: 3-Oct-2022
Publisher: Universidade Federal do Tocantins
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental - PPGEA
Citation: RIOS, Rui Felipe de Miranda. Desenvolvimento de um sistema de purificação de biogás do aterro sanitário de Palmas/TO empregando um lavador de gás contendo solução de Ca(OH)2.2022. 77f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Palmas, 2022.
metadata.dc.description.resumo: A concentração de dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4), principais gases do efeito estufa, na atmosfera vem se aumentado com a intensificação das atividades humanas. Os aterros sanitários produzem grande quantidade de gases, chamados de biogás, que são compostos por aproximadamente 30 a 45% de CO2 e 55 a 70% de CH4. O CH4, por possuir um alto poder calorifico, 9100 kcal/m³, pode ser usado para aproveitamento energético como uma alternativa sustentável e renovável. Nesse sentido, o presente trabalho procurou avaliar a remoção de CO2 e, com isso, o incremento da concentração do CH4, do biogás oriundo do aterramento de resíduos sólidos urbano da cidade de Palmas, Tocantins, utilizando um protótipo de baixo custo de lavador de gases, seguindo um modelo de coluna de absorção, utilizando água destilada adicionado dióxido de cálcio Ca(OH)2 a 0,1 mol/L, 0,15 mol/L e 0,2 mol/L na absorção química do CO2 e uma variação de solução entre 281 a 608 L/h. Para a concretização dos objetivos dessa pesquisa foram desenvolvidas as seguintes etapas metodológicas: (a) medição de fluxo, (b) coleta e análise da amostra do biogás, (c) confecção do protótipo do projeto e (d) testes experimentais. Foi aferida uma vazão diária de biogás de 4m³. Os resultados obtidos através do experimento dessa pesquisa demonstraram alcançar valores de concentração de metano variando entre 71 a 86%. O maior valor de concentração de metano foi utilizando 0,20 mol/L para concentração da solução absorvedora e 281 e 608 L/h para variação das vazões da solução. Sendo assim, foi percebido que para alcançar maiores valores de concentração de metano independe da vazão da solução, mas sim da concentração da solução absorvedora. Além disso, alcançando uma concentração de metano de 86% conseguiu-se um poder calorífico de 31.401 kJ/m3.
Abstract: The concentration of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4), the main greenhouse gases, in the atmosphere has increased with the intensification of human activities. Landfills produce large amounts of gases, called biogas, which are composed of approximately 30 to 45% CO2 and 55 to 70% CH4. CH4, due to its high calorific value, 9100 kcal/m³, can be used for energy use as a sustainable and renewable alternative. In this sense, the present work sought to evaluate the removal of CO2 and, therefore, the increase in the concentration of CH4, of biogas from the landfill of urban solid waste in the city of Palmas, Tocantins, using a low-cost prototype of a gas scrubber. , following an absorption column model, using distilled water added calcium dioxide Ca(OH)2 at 0.1 mol/L, 0.15 mol/L and 0.2 mol/L in the chemical absorption of CO2 and a variation of solution between 281 to 608 L/h. To achieve the objectives of this research, the following methodological steps were developed: (a) flow measurement, (b) collection and analysis of the biogas sample, (c) making the project prototype and (d) experimental tests. A daily biogas flow of 4m³ was measured. The results obtained through the experiment of this research demonstrated to reach methane concentration values ranging from 71 to 86%. The highest value of methane concentration was using 0.20 mol/L for the concentration of the absorber solution and 281 and 608 L/h for the variation of the flow rates of the solution. Thus, it was noticed that to reach higher values of methane concentration it is not dependent on the solution flow, but on the concentration of the absorber solution. Furthermore, reaching a methane concentration of 86%, a calorific value of 31,401 kJ/m3 was achieved.
URI: http://hdl.handle.net/11612/8695
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