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Projeto de investigação
Aproveitamento Energético de Combustíveis Derivados de Resíduos via Co-Gaseificação Térmica
Financiador
Autores
Publicações
Gasification of Solid Recovered Fuels with Variable Fractions of Polymeric Materials †
Publication . Alves, Octávio; Calado, Luís; Panizio, Roberta M.; Nobre, Catarina; Monteiro, Eliseu; Brito, Paulo; Gonçalves, Margarida; DCTB - Departamento de Ciências e Tecnologia da Biomassa (ex-GDEH); MEtRICS - Centro de Engenharia Mecânica e Sustentabilidade de Recursos; MDPI - Multidisciplinary Digital Publishing Institute
Gasification is a promising thermochemical technology used to convert waste materials into energy with the introduction of low amounts of an oxidant agent, therefore producing an environmental impact that is lower when compared to incineration and landfilling. Moreover, gasification allows a sustainable management of wastes and reduces the use of fossil fuels responsible for the increment of greenhouse gases. This work aimed to perform gasification tests with solid recovered fuels (SRF) containing organic fractions mainly retrieved from construction and demolition wastes to assess the potential for energy conversion. Tests were conducted in a pilot-scale downdraft gasifier (maximum feedstock input of 22 kg/h) at c.a. 800 °C, using SRF samples containing different proportions of polymeric wastes ranging between 0 and 20 wt %. Gas and chars obtained as by-products were analysed to evaluate their properties and to establish valid pathways for their valorisation. The addition of polymeric wastes reduced char production but rose both tar and HCl concentrations in the gas. The SRF with 10 wt % of polymeric wastes generated the best results, producing the highest calorific value for the gas (3.5 MJ/Nm3) and the highest cold-gas efficiency (45%). Possible char applications include their use as catalysts for tar decomposition, or as an additive in construction materials. Gasification can therefore be considered a valid solution for the energetic valorisation of these SRFs.
Valorização energética de resíduos de lamas e de combustíveis sólidos recuperados através de cogaseificação
Publication . Alves, Octávio Edgar Rodrigues; Brito, Paulo; Gonçalves, Maria Margarida; Monteiro, Eliseu
Os resíduos sólidos urbanos (RSU's), de construção e demolição (RCD's) e as lamas do tratamento
de águas residuais assumem níveis de produção significativos, sendo caraterizados pela grande
heterogeneidade, baixa friabilidade e teores significativos de humidade, cloro e azoto. Os problemas
ambientais causados por tratamentos como o aterro, incineração e valorização agrícola e as propriedades
peculiares desses resíduos difíceis de tratar suscitaram o interesse noutros processos de valorização
energética inovadores.
Neste trabalho testou-se a cogaseificação de misturas com lamas e combustíveis sólidos
recuperados (CSR's) derivados de frações orgânicas de RSU's e RCD's, com variação das respetivas
proporções. Executaram-se ensaios de torrefação/carbonização seca e hidrotérmica às misturas como
solução de pré-tratamento. Por último, testou-se a aplicação de carvões da gaseificação de resíduos
biomássicos na remediação de efluentes.
Os resultados mostraram que a torrefação/carbonização melhorou as propriedades combustíveis
das misturas, obtendo-se carvões mais homogéneos, friáveis e hidrofóbicos, e com um poder calorífico
superior melhorado, especialmente na carbonização hidrotérmica que também baixou a concentração de
cinzas. Nos testes de cogaseificação, a adição de lamas e a pré-carbonização das misturas com CSR's
aumentou o poder calorífico inferior do gás, a eficiência de gás frio e baixou a produção de alcatrões,
mas aumentou a de carvões. A mistura ótima possuiu 50 % m/m de CSR + lama carbonizado, e 50 %
de resíduo de madeira. Os testes de remediação de efluentes revelaram que o carvão da gaseificação de
acácia recolhido no reator foi mais eficaz na descontaminação de efluentes corados, enquanto o de
bagaço de azeitona permitiu a maior redução de carência química de oxigénio no lixiviado de aterro.
Finalmente, o estudo tecno-económico para uma unidade de gaseificação de CSR's e lamas mostrou viabilidade para os cenários de produção de energia elétrica e de hidrogénio, sendo o primeiro o mais favorável.
Unidades organizacionais
Descrição
Palavras-chave
Contribuidores
Financiadores
Entidade financiadora
Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Programa de financiamento
Número da atribuição
SFRH/BD/111956/2015