UTILIZAÇÃO DE COGERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA E TÉRMICA PARA MELHORAR A ETAPA DE SECAGEM DO LODO DE EXCESSO DE REATOR UASB
Nome: ORLANDO ZARDO JUNIOR
Data de publicação: 28/02/2025
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| EDUMAR RAMOS CABRAL COELHO | Examinador Interno |
| NEYSON MARTINS MENDONÇA | Examinador Externo |
| RICARDO FRANCI GONCALVES | Coorientador |
| ROSANE HEIN DE CAMPOS | Presidente |
Resumo: A interdependência entre água, energia e alimentos é central para o desenvolvimento sustentável, especialmente frente a desafios como mudanças climáticas e urbaniza ção. Este estudo avalia a cogeração de energia elétrica e térmica em um sistema de secagem solar de lodo proveniente de reator anaeróbio UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), visando eficiência energética e viabilidade econômica. A pesquisa integra um sistema fotovoltaico (SFV) off-grid a uma estufa solar, analisando a influência da temperatura na transferência de calor e de massa durante a secagem, além de indicadores econômicos como payback, TIR e EROI. Como metodologia, aplicam-se: 1) secagem solar – utilização de estufa tipo capela, com cargas resistivas em seu interior, acoplada a um coletor solar com soprador; 2) indicadores econômicos – cálculo de payback, taxa interna de retorno (TIR) e energy return on investment (EROI) para avaliar a rentabilidade do sistema fotovoltaico; 3) análise ambiental: quantificação do carbono evitado pela substituição de fontes fósseis por energia solar. Como resultados, registram-se: 1) eficiência da secagem solar – temperaturas médias de 35ºC a 67°C dentro da estufa, com redução de 85% no volume do lodo; 2) consumo energético específico de 1,55 kWh/kg de água evaporada, inferior a métodos térmicos (entre 1,77 e 2,86 kWh/kg); 3) viabilidade econômica – payback de 6,15 anos para o sistema fotovoltaico, com TIR de 12% ao ano e EROI de 8,3, superior à média global (entre 6 e 8); 4) carbono evitado: 5,36 toneladas de CO2 em 25 anos; 5) biossólido como recurso: teor de sólidos totais >70%, adequado para uso agrícola (CONAMA Classe B); 6) redução de 99,9% na carga de Escherichia coli, garantindo segurança sanitária. Conclusões: a integração de sistemas fotovoltaicos com secagem solar mostrou-se técnica e economicamente viável, alinhando-se aos princípios dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 6 e à Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei nº 12.305/2010).
