Autor(es):
Sanches, Ana Patrícia Chapeira 
Data: 2007
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/553
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Engenharia do ambiente; Avicultura; Tratamento de resíduos; Compostagem
Descrição
O trabalho desenvolvido enquadra-se na necessidade de encontrar soluções
alternativas para a gestão de resíduos e respectivos processos de reutilização,
reciclagem e valorização, em resultado dos riscos associados à aplicação
directa de resíduos no solo e requisitos legais que lhe são aplicáveis.
O trabalho consistiu na avaliação do processo de compostagem de resíduo de
aviário, o qual é um material rico em matéria orgânica e com elevado teor de
azoto.
Realizaram-se dois tipos de ensaios de compostagem de resíduo de aviário: à
escala laboratorial e à escala piloto. Nos ensaios à escala laboratorial, o
objectivo era estudar a compostagem do material controlando alguns
parâmetros fundamentais do processo e quantificar as emissões em NH3. Nos
ensaios à escala piloto, com compostores expostos às condições do meio
ambiente, o objectivo era analisar as características do processo, e,
posteriormente, avaliar a estabilidade do composto produzido através de
ensaios de vaso.
Em ambos os tipos de ensaios de compostagem foi efectuada a monitorização
da temperatura do material e do teor de dióxido de carbono da fase gasosa ao
longo do processo, bem como a caracterização periódica da fase sólida,
relativamente aos parâmetros humidade, sólidos voláteis, pH e teor em azoto.
Os resultados experimentais permitiram concluir que o composto obtido possui
características adequadas à sua aplicação no solo e favoráveis ao crescimento
das plantas. Quanto à distribuição do azoto durante o processo, verificou-se,
no ensaio laboratorial, que existe sempre uma considerável mobilidade de
azoto na forma amoniacal, da fase sólida para a fase gasosa, em especial
quando a compostagem ocorre a temperaturas mais elevadas (T=55ºC).
Foi também objecto de estudo a análise da probabilidade de valorização
energética do resíduo (compostado e não compostado). Para o efeito foram
realizadas experiências de combustão num reactor de leito fluidizado à escala
piloto, a operar no regime borbulhante. Um dos objectivos dos ensaios de
combustão consistiu em avaliar de que modo a compostagem do resíduo
poderá melhorar as suas propriedades caso se pretenda valorizá-lo
energeticamente.
Durante as experiências de combustão foi analisada a composição do efluente
gasoso em termos da concentração de CO2, CO, O2 e NO e a sua relação com
as condições operatórias (temperatura, excesso de ar e composição da mistura
combustível). Verificou-se que a compostagem contribui para a redução da
emissão de NOx, desde que o processo de combustão ocorra em condições
adequadas, por exemplo, com 50% de excesso de ar, no entanto seria
necessário reduzir a concentração de CO. A queima de resíduo compostado e
não compostado apresentou também alguns problemas de operação, como por
exemplo a aglomeração do leito e a deposição de cinzas na instalação.
Será possível obter um compromisso razoável entre as emissões de CO e NOx
nos gases de exaustão e minimizar alguns problemas de operação com uma
co-combustão de resíduo de aviário compostado com pellets de resíduos
florestais.
ABSTRACT: This work fit with need to find alternative solutions for waste management and
the respective processes of reuse, recycling and valorization, in result of the
risks associated with direct application of waste in soils and legal applicable
requirements.
The work consisted in the evaluation of the poultry litter composting process
which is a rich material in organic matter and with high content of nitrogen.
Two types of tests of poultry litter composting were carried out: laboratorial
scale and pilot scale. In laboratorial scale tests the objective was to study the
composting process controlling some of the fundamental parameters of the
process and quantify the NH3 emissions. In tests on the pilot scale, with
composters exposed to the conditions of the environment, the objective was to
analyze the characteristics of the process when it occurs naturally and evaluate
the stability of the compost produced through the seed test.
In both types of tests for composting the material temperature and carbon
dioxid content through the gaseous phase were monitored along the process,
as well as the periodic solid phase characterization concerning to: humidity,
volatile solids, pH and nitrogen content.
The experimental results allowed to conclude that the obtain compost has
adequate characteristics to apply on soil and favorable to plants growth.
Related to the nitrogen distribution during the process, laboratorial tests
permitted to realize that there is always a considerable mobility of amoniacal
nitrogen from the solid to the gaseous phase specially when the composting
process occurs at higher temperatures (T=55ºC).
The present work also studied the probability of energetic valorisation from
waste (composted and non-composted). For this purpose, combustion
experiments were conducted in a bubbling fluidized bed combustor at pilot
scale. One of the objectives of the tests is to evaluate in which way the
composting of the waste is able to improve its properties if the energetic
valorization is intended.
During the experiences of combustion was examined the composition of the
gaseous effluent in terms of the concentration of CO2, CO, O2 and NO and its
relationship with the operative conditions (temperature, excess air and
composition of the fuel mixture). It was found that the composting contributes to
the reduction of emission of NOx, when the combustion occurs in the adequate
conditions, such as for example with 50% excess air, however it would be
necessary to reduce the concentration of CO. The combustion of composted
and non-composted waste also presented some problems of operation, such
as agglomeration of the bed and deposition of ash in the installation.
It will be possible to obtain a reasonable compromise between the emissions of
CO and NOx in exhaustion gases and minimize operating problems with a cocombustion
of composted poultry litter with pellets of wood wastes. Mestrado em Engenharia do Ambiente
