Potencial dos resíduos sólidos da indústria têxtil para fins energéticos

Abstract

Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de estudar a viabilidade técnica de utilizar os resíduos sólidos, lodo biológico e resíduo de algodão, gerados pela indústria têxtil, como matéria-prima para a produção de briquetes para a geração de energia. Buscou-se, inicialmente, caracterizar os resíduos, a fim de se avaliar o potencial destes como combustíveis na geração de energia. Posteriormente, o lodo biológico foi misturado com o resíduo de algodão, nas proporções de 0%, 25%, 50%, 75% e 100%, para a fabricação dos briquetes. Foram utilizadas três pressões (900, 1.200 e 1.500 PSI) para a compactação dos resíduos, durante 5 minutos e tempo de resfriamento também de 5 minutos, à temperatura de 90 ºC. Determinaram-se o poder calorífico, a análise química imediata, a densidade aparente, a carga de ruptura máxima e a umidade de equilíbrio higroscópico dos briquetes. Para avaliar os efeitos ambientais da combustão destes resíduos, determinou-se a periculosidade dos resíduos e de suas cinzas residuais. De acordo com os resultados, o lodo biológico e o resíduo de algodão foram classificados como resíduos não perigosos e não inertes (Classe II A). As propriedades físicas e químicas dos resíduos demonstraram que os mesmos apresentam potencial para a produção de energia. As cinzas foram classificadas como resíduos perigosos (Classe I) e, sendo assim, devem ser tratadas e dispostas adequadamente. Os briquetes apresentaram menor teor de materiais voláteis e, consequentemente, maior teor de carbono fixo e cinzas, em relação às matérias-primas utilizadas para a sua produção, evidenciando efeito das variáveis do processo de briquetagem. O poder calorífico superior obtido nos briquetes não diferiu das matérias-primas utilizadas. A pressão de compactação de 1.200 PSI mostrou-se ideal para o processo de briquetagem em escala laboratorial. A melhor proporção de mistura entre os dois resíduos para a produção dos briquetes foi a 25% de lodo. Conclui-se que os resíduos da indústria têxtil podem ser considerados como combustível no processo de combustão para a geração de energia.

The objective of this research was to study the technical feasibility of using the solid wastes, biological sludge and cotton residues, generated by the textile mill, as raw material in the production of briquettes for energy generation. Initially, the study aimed to characterize the solids waste, in order to evaluate their potential as fuels in energy generation. Subsequently, the biological sludge was mixed with cotton residues in proportions of 0, 25, 50, 75 and 100%, to produce of the briquettes. Three pressures (900, 1200 and 1500 PSI) were used for waste compaction for five minutes and a temperature of 90ºC was maintained during the cooling time, of also five minutes. The calorific value, chemical analysis, apparent density, rupture load and hygroscopic moisture equilibrium were determined. In order to study the environmental effects of the solid waste combustion, the hazardousness of the waste and residual ashes was determined. According to the results, the biological sludge and cotton residues were classified as non-hazardous and non-inert wastes (Class II A). The physical and chemical properties of the solid waste showed that they have potential for energy production. The ashes were classified as hazardous wastes (Class I), thus they should be treated and disposed properly. The briquettes showed lower content of the volatile matter and, consequently, higher content of fixed carbon and ashes in relation to raw materials for this production, which demonstrates the effect of the briquetting process variables. The high calorific value of the briquettes did not differ to the raw materials commonly used. The compaction pressure of 1200 PSI proved ideal to the laboratory scale briquetting process. The best mixing proportion between the two residues for production of briquettes was that with 25% sludge. It was possible to conclude that waste from a textile mill can be considered as fuel in the combustion process for power generation.