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CREEM2020
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MODELAGEM TERMODINÂMICA E ESTUDO DE SENSIBILIDADE DE UMA USINA TERMELÉTRICA A LODO DE ESGOTO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA E PRODUÇÃO DE ÁGUA POTÁVEL
Submission Author:
Vitória Bento Botelho , SP
Co-Authors:
Vitória Bento Botelho, João de Sá Brasil Lima, Carlos Vinicius Xavier Bessa, Octavio Mattasoglio, Roberto Peixoto
Presenter: Vitória Bento Botelho
doi://10.26678/ABCM.CREEM2020.CRE2020-0130
Abstract
O manejo adequado do lodo de esgoto é um dos problemas ambientais mais sérios do século XXI. Ao longo dos anos se tornou um desafio para profissionais da área tanto pelas toneladas geradas diariamente nas cidades quanto pela falta de padronização dessa matéria. Dados presentes na literatura demonstram que 6 a cada 10 pessoas no mundo não têm acesso a saneamento básico seguro e que 3 a cada 10 pessoas no mundo não têm a acesso à água potável. Neste cenário, uma empresa norte-americana, Sedron Technologies, desenvolveu uma planta capaz de transformar resíduo humano em água potável e energia elétrica. O equipamento recebe o nome de Janicki Omniprocessor (J-OP) e funciona matando os patógenos presentes no lodo de esgoto enquanto fornece água potável para a população a partir dele. Este modelo não necessita de uma fonte externa de energia para operar, a própria queima do lodo fornece energia suficiente para seu funcionamento e a energia produzida em excesso retorna para a rede elétrica, o que torna esse modelo de usina rentável. Entretanto, não foram encontradas referências tratando de modelo matemáticos do sistema. Desse modo, os objetivos deste trabalho são elaborar um modelo matemático do J-OP com as devidas hipóteses simplificadoras; implementá-lo em um software para resolução do sistema de equações encontrados e realizar uma análise de sensibilidade para diferentes funções objetivo e parâmetros de controle. A partir do modelo realizou-se um estudo de caso considerando uma planta já instalada que processa 30 toneladas de lodo de esgoto por dia, os resultados obtidos indicam que uma planta com essa capacidade de processamento pode produzir mais de 15 mil litros de água potável por dia, além da produção de uma potência elétrica por volta de 1,5 MW, dependendo das condições de operação.
Keywords
Sensitivity analysis, cogeneration, potable water, Biomass, sludge
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