RELATÓRIO DE ENSAIO PRELIMINAR REP-LAB-ETE-001 · São José do Rio Preto, 29 de novembro de 2011...

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ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO RIO PRETO S Ã O J O S É D O R I O P R E T O SERVIÇO MUNICIPAL AUTÔNOMO DE ÁGUA E ESGOTO SeMAE AUTARQUIA MUNICIPAL CNPJ nº 04.691.691/0001-78 1 RELATÓRIO DE ENSAIO PRELIMINAR REP-LAB-ETE-001 ESTUDO DE SECAGEM/COMPOSTAGEM DE LODO DESAGUADO PURO (LDP) E COM SERRAGEM A 10% M/M (LS10) NA COMPOSTADEIRA-PILOTO KILLBRA RELATÓRIO DE ENSAIO PRELIMINAR REP-LAB-ETE-001 ESTUDO DE SECAGEM/COMPOSTAGEM DE LODO DESAGUADO PURO (LDP) E COM SERRAGEM A 10% M/M (LS10) NA COMPOSTADEIRA-PILOTO KILLBRA Eng° Waldo Villani Jr. Eng° Jefferson Celso de Agostinho Químico Rafael Nava Miceli São José do Rio Preto, 29 de novembro de 2011

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ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO RIO PRETO

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SERVIÇO MUNICIPAL AUTÔNOMO DE ÁGUA E ESGOTO – SeMAE AUTARQUIA MUNICIPAL – CNPJ nº 04.691.691/0001-78

1 RELATÓRIO DE ENSAIO PRELIMINAR REP-LAB-ETE-001

ESTUDO DE SECAGEM/COMPOSTAGEM DE LODO DESAGUADO PURO (LDP) E COM SERRAGEM A 10% M/M (LS10) NA COMPOSTADEIRA-PILOTO KILLBRA

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ESTUDO DE SECAGEM/COMPOSTAGEM DE LODO DESAGUADO PURO (LDP) E COM

SERRAGEM A 10% M/M (LS10) NA COMPOSTADEIRA-PILOTO KILLBRA

Eng° Waldo Villani Jr.

Eng° Jefferson Celso de Agostinho

Químico Rafael Nava Miceli

São José do Rio Preto, 29 de novembro de 2011

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1. Escopo

Os projetos atuais conduzidos na ETE Rio Preto, dentre os quais se destaca o de co-

geração de energia elétrica, partindo-se do biogás e do lodo desaguado (torta),

atualmente resíduos do processo anaeróbio, permitirá transformá-los em insumos, na

busca pela auto-suficiência energética. Para tanto, faz-se necessário propor, desenvolver,

simular e trabalhar estatisticamente os dados de uma série de ensaios que permitam

estimar o potencial destas duas matrizes na geração de energia.

Na principal vertente destes projetos, no que tange o lodo desaguado, foi levantada

a possibilidade de gerar energia através de sua queima, a partir de um determinado teor

de sólidos, em caldeiras específicas para este fim. Para tanto, propôs-se elevar a

concentração de sólidos – diminuir a umidade do material – através dos processos de

secagem ou compostagem, em escala piloto, numa compostadeira cedida pela Killbra

Máquinas LTDA, de Birigui/SP.

No processo de secagem, uma leira de lodo (pilha tronco-piramidal) é disposta sob

uma estufa e revolvida por um arado mecanizado numa determinada frequência, secando

o material pela ação do calor aprisionado pela estufa, aprimorado pela revolução da pilha,

que traz materiais mais úmidos à superfície da leira para evaporação da água. Já no

processo de compostagem, é adicionado às leiras material de alto teor lignino-celulósico,

como serragem, podas de árvores e cascalho, o que promove circulação de ar (aeração) do

material disposto, dando condições ao desenvolvimento de bactérias fermentativas

termofílicas que elevam a temperatura do material, podendo atingir até 80°C. No processo

de compostagem, o decaimento da umidade é bastante superior se comparado à secagem

simples.

Em posse dos dados de decaimento de umidade ao longo do ensaio proposto será

possível traçar uma tendência de comportamento exponencial que permitirá simular

cenários de secagem/compostagem do lodo em diferentes períodos, superiores aos do

próprio teste, extrapolando os resultados do processo para 12 e 18 dias, a fim de se

obterem parâmetros para dimensionamento do projeto do sistema secador/compostador.

2. Equipamentos

Para simular a secagem/compostagem por arado mecanizado, utilizou-se uma

compostadeira da Killbra, que consiste num conjunto moto-redutor acoplado a um eixo

rotativo, com braços responsáveis pelo revolvimento do material. Este eixo passa por dois

tambores metálicos de 200 litros cada, seccionados ao meio, presos por dobradiça para

abertura e fechamento do sistema, além de uma tampa inferior para descarga do material

seco, conforme Figuras 1 e 2 abaixo.

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Figura 1. Vista frontal da compostadeira Killbra

Figura 2. Vista lateral do equipamento

Além da própria compostadeira, foi desenvolvido um coletor específico que

permitisse retirada de amostras atravessando todo o material, como se faz nas

amostragens de caminhões de cana-de-açúcar, de forma a evitar erros positivos nas

determinações de umidade, fruto de análises de material superficial, sempre mais seco em

relação aos subsuperficiais. O coletor consiste na junção de dois canos de PVC, sendo um

deles de diâmetro imediatamente menor que o outro, de forma a encaixar-se dentro do

externo com pouca folga. O cano maior (externo) é fincado na amostra, atravessando-a e

coletando um perfil de todo o material. Com o cano menor (interno) a amostra é purgada

para um frasco de coleta e enviada aos Laboratórios.

Para as análises do teor de umidade foi utilizado um Analisador de Umidade

TopRay II da BEL Engineering, cujo princípio de funcionamento consiste no aquecimento

da amostra via lâmpada halógena até 105° e acompanhamento automático do decaimento

de massa até que essa se estabilize (umidade aproximadamente zero). A diferença entre as

massas inicial e final fornece o teor de umidade da amostra.

3. Metodologias

Neste ensaio preliminar propôs-se avaliar o decaimento da umidade de lodo

desaguado puro (LDP) e de uma mistura de lodo desaguado com 10% m/m de serragem

(LS10), obtida numa marcenaria nas adjacências da ETE Rio Preto. Para cálculo da massa a

ser adicionada na máquina, tendo em vista que foi utilizado um balde graduado

volumetricamente para a transferência, foi necessário determinar as densidades do lodo e

da serragem, conforme protocolos abaixo.

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ESTUDO DE SECAGEM/COMPOSTAGEM DE LODO DESAGUADO PURO (LDP) E COM SERRAGEM A 10% M/M (LS10) NA COMPOSTADEIRA-PILOTO KILLBRA

- Determinação em duplicata da densidade do lodo, em kg/L.

1. Completaram-se dois copos de café com água, sendo o volume transferido

para uma proveta graduada, a fim de determinar o volume exato do copo

repleto até a boca. Obteve-se 53 mL em ambos os copos.

2. A balança analítica foi zerada com o copo vazio, e o lodo foi adicionado

cuidadosamente até a boca do descartável.

3. Procedeu-se com a medição de massa, obtendo-se 55,3284 g e 56,5728 g.

4. Calculou-se a densidade dividindo a média das massas obtidas pela média do

volume dos copos (55,9506 g / 53 mL = 1,0556 g/mL = 1,06 kg/L).

- Determinação da densidade da serragem, em kg/L.

1. Zerou-se a balança analítica com um béquer de 200mL.

2. Com auxílio de uma proveta, mediu-se um volume de 200mL de serragem.

Este volume precisa ser grande, pois devido à baixa densidade da amostra,

um volume pequeno seria pouco representativo, e susceptível a erros falso-

positivos.

3. Transferiu-se o volume para o béquer e procedeu-se a medição de massa,

sendo obtido 46,8636 g.

4. Calculou-se a densidade dividindo a massa obtida pelo volume considerado

(46,8636 g / 200 mL = 0,2343 g/mL = 0,23 kg/L). A Figura 3 abaixo ilustra o

aspecto visual da serragem utilizada no ensaio.

Figura 3. Aspecto visual da serragem utilizada neste ensaio

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Foram necessárias algumas considerações de projeto para estabelecer duas

variáveis-chave neste ensaio: a frequência horária de agitação, expresso como intervalo de

tempo entre as operações da compostadeira e o próprio tempo de revolvimento, que se

traduz no tempo de funcionamento a cada operação.

- Determinação da freqüência horária de agitação, em horas e da velocidade do

arado mecanizado, em mm/segundo.

1. Foi suposto que o sistema de revolvimento mecanizado opere 05 vezes por

dia.

2. São 24 horas / 5 vezes = 1 vez a cada 4,8 horas (17.800 segundos).

3. A estufa projetada terá 140 metros. Sabendo-se que 1 metro = 1.000 mm, a

estufa possuirá um total de 140.000 mm.

4. Com base nos dados acima, calculou-se a velocidade (v) dividindo-se a

distância a ser percorrida pelo tempo (140.000 mm / 17.800 seg = 8,10

mm/seg).

- Determinação do tempo de revolvimento, em minutos.

1. O arado mecanizado, projetado para atender as dimensões da estufa,

possuirá um rolo revolvedor cujo diâmetro foi ajustado em 2,4 metros.

2. Supondo uma seção infinitesimal (dx) da leira, o material contido neste corte

estará sujeito à agitação somente durante a passagem do rolo pela seção,

conforme ilustrado na Figura 4 abaixo.

Figura 4. Esquema adotado para definição do tempo de revolvimento

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3. Assim considerado, o tempo que a máquina revolverá uma seção infinitesimal

será a razão entre o diâmetro do arado e sua velocidade (2.400 mm / 8,10

mm/seg = 296,29 seg = 4,94 min ≈ 5 minutos)

A compostadeira foi carregada e monitorada conforme protocolo descrito abaixo. O

monitoramento das variáveis (1) Umidade LDP e LS10, (2) ocorrência de Odores e (3)

presença/ausência de insetos foi incumbido aos técnicos vinculados aos Laboratórios da

ETE Rio Preto. As variáveis (1) Temperatura Ambiente, (2) Umidade Relativa do Ar e (3)

Velocidade do vento foram monitorados pelos técnicos vinculados ao Centro de Controle

Operacional – CCO, bem como o acompanhamento das operações de liga/desliga da

compostadeira.

1. Abriram-se as tampas da compostadeira e foi verificado o funcionamento do

conjunto moto-redutor.

2. No primeiro tambor (Tambor 01) foram adicionados 100 litros de lodo

desaguado puro (106 kg).

3. No segundo tambor (Tambor 02) foi adicionado 85 litros (90 kg) de lodo

desaguado e 43,5 litros (10 kg) de serragem, obtendo uma mistura 10% m/m.

4. Foram medidos os teores de umidade ao início do experimento.

5. A máquina foi posta para funcionar, então, a cada 4,8 horas (4:48).

6. Os teores de umidade foram quantificados pontualmente às 9:00 da manhã,

uma única vez ao dia.

7. Os operadores das Centrífugas e os técnicos dos Laboratórios foram

instruídos a acompanharem e notificarem a proliferação de insetos e eventual

desprendimento de odores.

8. Ao término da experiência preliminar (9° dia), a compostadeira foi

descarregada pela tampa metálica inferior, limpa e reservada para a próxima

batelada.

4. Resultados e Discussão

Os dados de decaimento da umidade do lodo desaguado puro (LDP) e do lodo

desaguado adicionado 10% m/m de serragem (LS10) bem como a presença e ausência de

umidade estão sintetizados no Gráfico 1 abaixo.

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78,34%

76,44% 75,59%73,65%

69,59%

65,55%63,71% 62,92% 62,78%

54,04%

74,60%

71,95%70,42%

67,81%

63,90%

55,31%

51,88% 51,87%

47,50%45,52%

y = 0,8009e-0,002x

R² = 0,9295

y = 0,7722e-0,003x

R² = 0,9678

40,00%

45,00%

50,00%

55,00%

60,00%

65,00%

70,00%

75,00%

80,00%

85,00%

90,00%

0 50 100 150 200 250

Teo

r d

e U

mid

ad

e (%

)

Horas acumuladas

Umidade LDP & LS10 vs. Tempo de Secagem & Insetos

Lodo Desaguado Puro (LDP) Lodo Desaguado 10% Serragem (LS10)

Presença/Ausência de Insetos Exponencial (Lodo Desaguado Puro (LDP))

Exponencial (Lodo Desaguado 10% Serragem (LS10))

Gráfico 1. Umidade LDP & LS10 vs. tempo de secagem & presença/ausência de insetos.

Os dados indicam que num período de 09 dias (216 horas) a queda na umidade do

LDP foi de 24,3% ante 29,1% do LS10. A adição de 10% m/m de serragem neste ensaio

preliminar foi responsável por um desempenho na secagem do lodo até 4,8 pontos

percentuais de umidade superior ao lodo desaguado puro, nos nove dias de teste. A

regressão exponencial das curvas LDP e LS10 forneceu as equações exponenciais abaixo,

que serão utilizadas para consecução de modelo teórico do comportamento das massas

sob secagem, a fim de se estabelecer parâmetros e estimativas para o projeto.

y(umidade LPD) =0,8009e-0,002x(dias)

y(umidade LS10) =0,7722e-0,003x (dias)

A ocorrência de insetos está expressa no gráfico como: (1) presença, nos pontos

situados no topo do gráfico e; (2) ausência, nos pontos situados na base da área de

plotagem. Foi solicitado aos técnicos do laboratório que acompanhassem também a

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ocorrência de odores, que oscilou entre médio e forte durante todos os dias do teste.

Entretanto, o cheiro desagradável do material não atingia longas distâncias, limitando-se

às imediações da máquina. Próximo ao 4° dia do ensaio foi detectado um cheiro parecido

com naftalina, principalmente no LS10. É possível que esteja relacionado à liberação de

amônia, tendo em vista que a distribuição de insetos sobre a massa compostada LS10

atingiu seus maiores níveis desde o início do teste.

A temperatura média durante os nove dias deste ensaio foi de 25,6 ± 1,7 °C, a

umidade relativa do ar foi de 67,3 ± 11,3 % e a velocidade média do vento foi 6,98 ± 7,14

km/h, com picos de 33,1 km/h.

Houve ocorrência de chuva nos dias 12, 13, 14 e 15 (5°, 6° 7° e 8° dias do ensaio)

com índices pluviométricos de 6,6, 28,6, 94,1 e 93,5 mm respectivamente, o que pode

justificar a não-linearidade no decaimento da umidade durante o referido período, dada a

elevação da umidade ambiente aliada à possibilidade da água pluvial ter atingido o

compartimento de teste da compostadeira. Os Gráficos 2 e 3 abaixo correlacionam as

variáveis ambientais temperatura, umidade relativa do ar e índice pluviométrico ao

decaimento no teor de umidade, ao longo dos nove dias de teste.

Gráfico 2. Umidade LDP vs. temperatura ambiente, umidade relativa do ar & índice pluviométrico.

49,60%

65,00%62,00%

58,00%

58,00%

74,00%

88,00%

83,00%

72,30%

62,80%

6,6

28,6

94,1 93,5

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 50 100 150 200 250

Umidade LDP vs. T. Ambiente (°C), U. Relativa (%)& I. Pluviométrico (mm)

Lodo Desaguado Puro (LDP) Umidade Relativa

Temperatura Ambiente Índice Pluviométrico

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Gráfico 3. Umidade LS10 vs. temperatura ambiente, umidade relativa do ar & índice pluviométrico.

As Figuras 5 e 6 abaixo ilustram o aspecto do material compostado ao final deste

ensaio, já com 54,04% e 45,52% de umidade, respectivamente.

Figura 5. LDP, 216 horas, 54,04% umidade

Figura 6. LS10, 216 horas, 45,52% umidade

É válido ressaltar que nos primeiros dias da experiência, a máquina compostadeira

apresentou problemas de sobrecarga, sendo necessária a remoção de parte do material

49,60%

65,00%62,00%

58,00%

58,00%

74,00%

88,00%

83,00%

72,30%

62,80%

6,6

28,6

94,1 93,5

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 50 100 150 200 250

Umidade LS10 vs. T. Ambiente (°C), U. Relativa (%)& I. Pluviométrico (mm)

Lodo Desaguado 10% Serragem (LS10) Umidade Relativa

Temperatura Ambiente Índice Pluviométrico

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adicionado para continuidade dos experimentos. O conjunto moto-redutor também

apresentou mau-funcionamento, sendo submetido a reparos no decorrer do experimento.

Os cabeçotes de algumas hastes do eixo agitador foram cortados ao meio, visando

diminuir o atrito com a massa, além de uma adaptação na corrente entre o redutor e o

eixo. Estas foram as principais modificações ocorridas na máquina ao longo do teste, que

ficou inoperante durante a execução destes serviços.

Devido aos problemas apresentados pela máquina, o ensaio foi suspenso, tendo em

vista o decréscimo na confiabilidade dos resultados obtidos, já que as condições

inicialmente previstas para execução do teste foram parcialmente comprometidas durante

a execução deste. Sugere-se para a próxima batelada de experimentos garantir maior

linearidade e fidelidade às condições de ensaio previstas ao início e que também sejam

monitorados a temperatura (1) ambiente, (2) superficial e (3) interna das massas sob

compostagem, a fim de se avaliar a ocorrência de atividade bacteriana termofílica na

massa.

5. Estimativas

As previsões de desempenho do sistema secador/compostador de lodo foram

simuladas de 12 em 12 horas nos períodos de 6, 12 e 18 dias e estão ilustradas no Gráfico

4 na página seguinte. Para consecução das simulações foram utilizadas as equações

obtidas pelas regressões exponenciais dos dados reais obtidos ao longo dos nove dias de

teste, conforme descrito no Item 4 – Resultados e Discussões.

Existem duas considerações importantes a serem ponderadas no uso dos dados

provenientes deste modelo de simulação quando da concepção e elaboração de um

projeto final. A primeira consideração incide sobre a velocidade de revolvimento (agitação)

das máquinas piloto (compostadeira Killbra) e real-referência (Makix K2020). Enquanto a

compostadeira piloto possui velocidade de agitação de 7 RPM (0,1154 volta/segundo), a

máquina de referência em escala industrial opera a 60 RPM (1,0 volta/segundo), uma

velocidade 8,57 vezes superior. Esta condição de baixa velocidade resulta num menor

revolvimento do material sob análise a cada ciclo e, portanto, num decréscimo da perda de

umidade tendo em vista que a mistura da massa sob secagem é fator crítico para

evaporação da água das camadas subsuperficiais, conferindo erro negativo ao ensaio.

A segunda consideração reside nas diferentes alturas do material (leira) entre o

ensaio piloto e as condições reais. Enquanto que as leiras sob a estufa terão altura média

de 1200 mm (Figura 4), na compostadeira as alturas máximas obtidas no carregamento

inicial da máquina foram em torno de 150 a 200 mm, correspondendo a uma altura 6 a 8

vezes inferior à escala real, além do fato que a compostadeira piloto não provê

uniformidade na distribuição do material no interior dos tambores após as operações.

Estas diferenças de altura entre as leiras impactam os resultados obtidos de duas formas

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ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO RIO PRETO

S Ã O J O S É D O R I O P R E T O

SERVIÇO MUNICIPAL AUTÔNOMO DE ÁGUA E ESGOTO – SeMAE AUTARQUIA MUNICIPAL – CNPJ nº 04.691.691/0001-78

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ESTUDO DE SECAGEM/COMPOSTAGEM DE LODO DESAGUADO PURO (LDP) E COM SERRAGEM A 10% M/M (LS10) NA COMPOSTADEIRA-PILOTO KILLBRA

conhecidas: (1) conferindo erro positivo à secagem de LDP e LS10, pela maior área

superficial em relação ao volume (m2/m3), facilitando a evaporação de água das camadas

subsuperficiais e (2) limitando a atividade termofílica do ensaio com material lignino-

celulósico – LS10 – posto o fato de que a atividade no interior das leiras de compostagem,

que podem atingir até 80°C, é dependente da altura destas, que são capazes de armazenar

a energia térmica liberada durante a fermentação termofílica, retroalimentando o

processo. Esta última limitação confere erro negativo ao processo de compostagem, que

seria mais ágil se nas condições previstas tanto na literatura, quanto nas experiências reais.

Gráfico 4. Estimativa de decaimento úmido via secagem/compostagem para LDP e LS10 oriundas das

regressões exponenciais, ajustadas em 6, 12 e 18 dias.

Com base no modelo de decaimento úmido via secagem/compostagem, plotou-se

uma tabela extrapolando o comportamento do material sob secagem/compostagem até

35 dias, para determinação da capacidade produtiva de uma estufa padrão de 12,80m x

140,0m, subdivida em duas leiras de 5,80m de largura cada. Consideraram-se os resultados

80

,09

%

76

,34

%

72

,76

%

69

,35

%

66

,10

%

63

,00

%

60

,05

% 6

dia

s

57

,23

%

54

,55

%

52

,00

%

49

,56

%

47

,24

%

45

,02

% 1

2 d

ias

42

,91

%

40

,90

%

38

,98

%

37

,16

%

35

,42

%

33

,76

% 1

8 d

ias

77

,22

%

71

,86

%

66

,86

%

62

,22

%

57

,90

%

53

,87

%

50

,13

%

46

,65

%

43

,41

%

40

,39

%

37

,59

%

34

,98

%

32

,55

%

30

,29

%

28

,18

%

26

,22

%

24

,40

%

22

,71

%

21

,13

%

y = 0,8009e-0,002x

R² = 1

y = 0,7722e-0,003x

R² = 1

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 408 432 456

Teor de Umidade (%)

Horas acumuladas

Estimativa de decaimento úmido LDP & LS10 pelas regressões exponenciais para 6, 12 e 18 dias

Estimativa LDP Estimativa LS10

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ESTUDO DE SECAGEM/COMPOSTAGEM DE LODO DESAGUADO PURO (LDP) E COM SERRAGEM A 10% M/M (LS10) NA COMPOSTADEIRA-PILOTO KILLBRA

obtidos na curva de regressão, através do ensaio piloto, como sendo próximos ao

comportamento em escala real do equipamento Killbra K2020 Makix.

Considerando-se o volume unitário da leira de 10,44m3/m, a estufa padrão poderá

acumular um volume total de 1.461,6 m3 de material a ser processado. Sendo a produção

diária de torta a 75% de umidade estimada em 50 ton/dia e a densidade da torta estimada

em 1,06 ton/m3, será possivel acumular e secar durante 27,58 dias o LPD que, ao final

deste período, terá uma umidade prevista de 21%, conforme os dados da Tabela 1 abaixo.

Nas mesmas condições, o LS10, considerando-se que será necessária para a

compostagem a adição de 16,50 ton/dia de material lignino-celulósico, obtem-se que a

estufa padrão será capaz de tratar 1.461,6 ton com a umidade prevista de 21%, em apenas

18 dias, ante os 27,58 dias necessários no processo simples de secagem.

Na Tabela 1 e Gráfico 5 abaixo se encontram plotados os decaimentos úmidos de

LPD e LS10 contra o tempo, em horas acumuladas, até 36 dias de exposição à

secagem/compostagem mecanizada com arado rotativo.

Dias Horas LPD LS10 Dias Horas LPD LS10

1 24 76% 72% 19 456 32% 20%

2 48 73% 67% 20 480 31% 18%

3 72 69% 62% 21 504 29% 17%

4 96 66% 58% 22 528 28% 16%

5 120 63% 54% 23 552 27% 15%

6 144 60% 50% 24 576 25% 14%

7 168 57% 47% 25 600 24% 13%

8 192 55% 43% 26 624 23% 12%

9 216 52% 40% 27 648 22% 11%

10 240 50% 38% 28 672 21% 10%

11 264 47% 35% 29 696 20% 10%

12 288 45% 33% 30 720 19% 9%

13 312 43% 30% 31 744 18% 8%

14 336 41% 28% 32 768 17% 8%

15 360 39% 26% 33 792 16% 7%

16 384 37% 24% 34 816 16% 7%

17 408 35% 23% 35 840 15% 6%

18 432 34% 21% 36 864 14% 6%

Tabela 1. Decaimentos úmidos de LDP e LS10 contra o tempo, em horas acumuladas, de 0 a 864 horas.

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Gráfico 5. Decaimentos úmidos de LPD e LS10 contra o tempo, em horas acumuladas, de 0 a 864 horas.

6. Conclusões

Este ensaio preliminar atingiu seus objetivos a partir do momento que reproduziu

da maneira mais fiel possível as condições de operação da máquina real-referência e

trouxe à luz problemas e dificuldades a serem sanadas nos próximos ensaios, visando

elevar o padrão de confiabilidade dos testes.

As medições de densidade dos materiais propostos garantiram um nível satisfatório

de precisão; os cálculos de velocidade horizontal e tempo de revolvimento do arado

mecanizado seguiram critérios lógicos e objetivos, nos quais foi possível simular, com

elevada confiabilidade, as condições de operação previstas em projeto.

Foram ponderadas ressalvas quanto às limitações desta simulação em escala piloto-

real, principalmente no que tange as diferentes velocidades de rotação dos arados

mecanizados e alturas das leiras, além de descritos os principais impactos oriundos destas

limitações, que se concluiu serem antagônicos e, muito provavelmente, desprezíveis.

76

%7

3%

69

%6

6%

63

%6

0%

57

%5

5%

52

%5

0%

47

%4

5%

43

%4

1%

39

%3

7%

35

%3

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32

%3

1%

29

%2

8%

27

%2

5%

24

%2

3%

22

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1%

20

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18

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16

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15

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26

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17

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10

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%6

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%

y = 0,8009e-0,002x

R² = 1

y = 0,7722e-0,003x

R² = 1

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

25,0%

30,0%

35,0%

40,0%

45,0%

50,0%

55,0%

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65,0%

70,0%

75,0%

80,0%

85,0%

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900

Teo

r d

e U

mid

ad

e (%

)

Horas acumuladas

Decaimento Úmido de LPD & LS10 vs. tempo

LDP LS10 Exponencial (LDP) Exponencial (LS10)

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Foi possível também determinar as tendências de comportamento do decaimento

úmido, pela regressão exponencial dos dados, o que permitiu extrapolar o comportamento

do material para até 36 dias de secagem/compostagem. E, de posse dos dados

extrapolados, foi possível confirmar que a estufa padrão proposta, com dimensões de

12,80 m de largura por 140 m de comprimento, é capaz de secar em 28 dias o LPD e

compostar em 18 dias o LS10, ambos com teor de umidade de 21%, 50 ton/dia de torta

com 75% de umidade.

Finalmente, o projeto inicial da ETE Rio Preto previu que, para a atual fase, seria

necessária a utilização de uma estufa agrícola, composta por 3 (três) módulos de 12,80 m x

252 m, perfazendo uma área de 9.676,80 m2, para a secagem complementar de 50 a 60

ton/dia de torta com 75% de umidade, para a umidade de 40%, em até 90 dias, para

posterior descarte do material em aterro sanitário. Com a utilização da metodologia

experimentada, a estufa necessária teria área de 857,60 m2 (12,8m x 67m), reduzindo a

umidade do mesmo volume de torta de 75% para 40% em 14 dias, permitindo dizer que, o

processo é 11 vezes mais eficiente em termos de espaço e 7 vezes mais rápido do que o

proposto no projeto inicial da ETE Rio Preto.