BR102018003828A2 - SOLID WASTE AND BIOMASS DEHYDRATION AND DENSIFICATION PROCESS AND DEVICE - Google Patents

SOLID WASTE AND BIOMASS DEHYDRATION AND DENSIFICATION PROCESS AND DEVICE Download PDF

Info

Publication number
BR102018003828A2
BR102018003828A2 BR102018003828-1A BR102018003828A BR102018003828A2 BR 102018003828 A2 BR102018003828 A2 BR 102018003828A2 BR 102018003828 A BR102018003828 A BR 102018003828A BR 102018003828 A2 BR102018003828 A2 BR 102018003828A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
waste
dehydration
washing solution
gas washing
gases
Prior art date
Application number
BR102018003828-1A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Artur Tôrres
Gilberto Caldeira Bandeira De Melo
Original Assignee
Universidade Federal De Minas Gerais
Engenho Nove Engenharia Ambiental Ltda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidade Federal De Minas Gerais, Engenho Nove Engenharia Ambiental Ltda filed Critical Universidade Federal De Minas Gerais
Priority to BR102018003828-1A priority Critical patent/BR102018003828A2/en
Publication of BR102018003828A2 publication Critical patent/BR102018003828A2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/78Recycling of wood or furniture waste

Abstract

a presente tecnologia se refere a um processo de desidratação e densificação de resíduos sólidos e/ou biomassa. o processo é uma alternativa para o tratamento de resíduos sólidos urbanos que atualmente é, em grande parte das vezes, armazenado em aterro sanitário, levando a prejuízos ambientais imensuráveis. além de ser um processo de tratamento de resíduos, o método pleiteado ainda permite a obtenção de material combustível. a invenção se refere ainda a um dispositivo contendo um estrado para cobrir o assoalho da câmara de desidratação.The present technology refers to a process of dehydration and densification of solid waste and / or biomass. The process is an alternative for the treatment of municipal solid waste that is currently mostly stored in a landfill, leading to immeasurable environmental damage. In addition to being a waste treatment process, the claimed method also allows obtaining combustible material. The invention further relates to a device containing a pallet to cover the floor of the dehydration chamber.

Description

PROCESSO DE DESIDRATAÇÃO E DENSIFICAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS E BIOMASSA E DISPOSITIVO [01] A presente tecnologia se refere a um processo de desidratação e densificação de resíduos sólidos e/ou biomassa. O processo é uma alternativa para o tratamento de resíduos sólidos urbanos que atualmente é, em grande parte das vezes, armazenado em aterro sanitário, podendo levar a prejuízos ambientais imensuráveis. Além de ser um processo de tratamento de resíduos, o método pleiteado ainda permite a obtenção de material combustível. A invenção se refere ainda a um dispositivo contendo um estrado para cobrir o assoalho da câmara de desidratação.PROCESS OF DEHYDRATION AND DENSIFICATION OF SOLID WASTE AND BIOMASS AND DEVICE [01] The present technology refers to a process of dehydration and densification of solid residues and / or biomass. The process is an alternative for the treatment of solid urban waste that is currently, in most cases, stored in a landfill, which can lead to immeasurable environmental damage. In addition to being a waste treatment process, the claimed method also allows obtaining combustible material. The invention also relates to a device containing a platform to cover the floor of the dehydration chamber.

[02] Pode-se considerar que o consumo energético e a taxa de geração de resíduos sólidos urbanos por habitante são diretamente proporcionais ao desenvolvimento de um país. Os resíduos se tornam um problema e uma condição insustentável quando sua produção vai além da capacidade de tratamento e disposição ambiental, sendo um dos grandes desafios do poder público o gerenciamento adequado dos resíduos sólidos. No Brasil, são gerados anualmente 79,9 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos e, deste total, quase 30 milhões de toneladas são dispostos em lixões ou aterros controlados. Esses locais são considerados inadequados, pois não possuem o conjunto de medidas necessárias para evitar danos ambientais.[02] It can be considered that energy consumption and the rate of generation of solid urban waste per inhabitant are directly proportional to the development of a country. Waste becomes a problem and an unsustainable condition when its production goes beyond the treatment capacity and environmental disposal, one of the great challenges of the public authorities is the proper management of solid waste. In Brazil, 79.9 million tons of solid urban waste are generated annually and, of this total, almost 30 million tons are disposed of in dumps or controlled landfills. These locations are considered inappropriate, as they do not have the necessary measures to avoid environmental damage.

[03] Quando dispostos de forma inadequada, os resíduos sólidos urbanos podem ocasionar problemas ambientais significativos, como a produção de lixiviados e percolados. Em geral, esses produtos apresentam altas concentrações de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal, que são potencialmente tóxicos e podem desencadear um processo de contaminação do solo e dos aquíferos.[03] When disposed of inappropriately, urban solid waste can cause significant environmental problems, such as leachate and percolate production. In general, these products have high concentrations of organic matter and ammoniacal nitrogen, which are potentially toxic and can trigger a process of contamination of soil and aquifers.

[04] Outra forma de gestão de resíduos sólidos usada atualmente é a reciclagem. A reciclagem reduz a necessidade de matéria prima e o[04] Another form of solid waste management currently used is recycling. Recycling reduces the need for raw materials and

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 16/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 16/47

2/26 consumo de energia na produção industrial, além de promover a redução dos impactos sociais e ambientais. É importante ressaltar que o processo de reciclagem possui algumas condições para seu real funcionamento, dentre elas a segregação dos resíduos na origem. A mistura de sobras domésticas, por exemplo, contamina materiais no contato com outros resíduos, dificultando sua recuperação.2/26 energy consumption in industrial production, in addition to reducing social and environmental impacts. It is important to note that the recycling process has some conditions for its real functioning, among them the segregation of waste at the source. The mixture of domestic leftovers, for example, contaminates materials in contact with other residues, making recovery difficult.

[05] Os resíduos sólidos urbanos podem ser utilizados para o aproveitamento energético ou para a produção de combustíveis, pois são constituídos em grande parte por papel/cartolina, plásticos, resíduos têxteis e orgânicos. Esses materiais, presentes em grande proporção, contém poder calorífico. Também estão presentes nos resíduos materiais inertes, como vidro e metal. O tratamento térmico e mecânico para reduzir o teor de umidade e aumentar a densidade desses resíduos pode permitir uma menor geração de poluentes e gerar subprodutos reutilizáveis com teor energético significativo.[05] Urban solid waste can be used for energy use or for the production of fuels, as they consist largely of paper / cardboard, plastics, textile and organic waste. These materials, present in a large proportion, contain calorific value. Inert materials, such as glass and metal, are also present in waste. The thermal and mechanical treatment to reduce the moisture content and increase the density of these residues can allow a lower generation of pollutants and generate reusable by-products with significant energy content.

[06] A produção de briquetes a partir de resíduos sólidos tem sido usada como uma alternativa para aumentar a densidade energética e diminuir o volume, facilitando o armazenamento e o transporte desses materiais. Para atender as especificações do processo, o teor de umidade e a granulometria dos resíduos precisam ser controlados, sendo assim, a base do método é a desidratação por meio de fluxo de ar aquecido. Os briquetes podem ser utilizados como combustível de caldeiras, fornos comerciais e industriais, e outros diversos setores que precisam de combustível calorífico para produção.[06] The production of briquettes from solid waste has been used as an alternative to increase energy density and decrease volume, facilitating the storage and transportation of these materials. To meet the specifications of the process, the moisture content and granulometry of the residues need to be controlled, therefore, the basis of the method is dehydration by means of heated air flow. Briquettes can be used as fuel for boilers, commercial and industrial ovens, and other sectors that need calorific fuel for production.

[07] A compactação de resíduos sólidos urbanos também pode ser feita a partir do processo de peletização. A transformação da biomassa em pellets está ligada às propriedades físicas do resíduo e de variáveis como pressão e temperatura. Os pellets possuem baixo teor de umidade e dimensões que[07] The compaction of solid urban waste can also be done from the pelletizing process. The transformation of biomass into pellets is linked to the physical properties of the waste and to variables such as pressure and temperature. Pellets have low moisture content and dimensions that

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 17/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 17/47

3/26 garantem uma maior facilidade de armazenamento, transporte e abastecimento de caldeiras e fornos.3/26 guarantee greater ease of storage, transport and supply of boilers and ovens.

[08] Em 2016, a segunda fonte de geração mais importante na Oferta de Energia Elétrica foi a biomassa, com o registro de 8,8% (Portal Brasil, 2017). De acordo com o Boletim Mensal de Energia (referência janeiro/2018) em 2017, o registro aumenta para 9% mostrando que técnicas sustentáveis de produção de energia estão ganhando espaço no cenário nacional.[08] In 2016, the second most important source of generation in the Electricity Supply was biomass, with a record of 8.8% (Portal Brasil, 2017). According to the Monthly Energy Bulletin (reference January / 2018) in 2017, the record increases to 9% showing that sustainable energy production techniques are gaining space on the national scene.

[09] A biomassa na forma de resíduos de origem biogênica, como por exemplo o bagaço da cana de açúcar e materiais orgânicos de origem vegetal ou animal nos resíduos sólidos urbanos, incluindo papel, papelão, resíduos de madeira e alimentos, são renováveis pela sua origem fotossintética. Os resíduos de origem mineral (plásticos, borrachas) devem ser considerados como emissores de gás carbônico na sua queima. Entretanto, se comparado o aproveitamento energético com a opção de disposição em aterros sanitários ou reciclagem, obtém-se do primeiro uma energia que não ocorreria diretamente nos demais, e essa energia adicional irá deslocar as fontes de energia convencionais, permitindo uma redução de emissões de gás carbônico, responsáveis pelo aquecimento global.[09] Biomass in the form of biogenic waste, such as sugar cane bagasse and organic materials of vegetable or animal origin in urban solid waste, including paper, cardboard, wood and food waste, are renewable due to their photosynthetic origin. Mineral residues (plastics, rubbers) must be considered as emitters of carbon dioxide when burning. However, when comparing energy use with the option of disposal in landfills or recycling, energy is obtained from the former that would not occur directly in the others, and this additional energy will displace conventional energy sources, allowing a reduction in emissions of carbon dioxide, responsible for global warming.

[010] Foram encontrados no estado da técnica documentos que descrevem processos de obtenção de briquetes e pellets a partir de resíduos.[010] Documents describing processes for obtaining briquettes and pellets from waste were found in the state of the art.

[011] A Tese intitulada “Propriedades de briquetes e pellets produzidos com resíduos sólidos urbanos”, de 2014, descreve as principais características de resíduos sólidos urbanos assim como as propriedades de briquetes e pellets derivados. No documento é mencionado que uma das dificuldades de utilização de resíduos é a sua umidade, uma vez que o excesso de água pode causar problemas durante o processo de queima, como ignição fraca e redução da temperatura de combustão. Ainda é apontado no documento que uma das principais razões pelas quais os[011] The Thesis entitled “Properties of briquettes and pellets produced with solid urban waste”, 2014, describes the main characteristics of solid urban waste as well as the properties of briquettes and derived pellets. In the document it is mentioned that one of the difficulties in using waste is its moisture, since excess water can cause problems during the burning process, such as weak ignition and reduced combustion temperature. It is still pointed out in the document that one of the main reasons why

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 18/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 18/47

4/26 resíduos sólidos municipais não são amplamente utilizados é a falta de informações sobre as características dos materiais e as implicações das emissões. Os resíduos utilizados no estudo foram apenas resíduos de poda de árvores, papelão ondulado usado, caixas assépticas usadas e lodo de tratamento de água. Mesmo com essa etapa de triagem de resíduos foi necessária a secagem do material, a qual foi realizada em condição ambiente com reviramento diário durante 10 dias, tempo este que torna inviável a utilização de tal processo em uma rotina de tratamento de lixo urbano, gerado continuamente e em grande quantidade (SOUZA, M. M. DE. Propriedades De Briquetes e Pellets Produzidos Com Resíduos Sólidos Urbanos. Tese de Doutorado. Universidade Fedaral de Viçosa, 2014).4/26 municipal solid waste is not widely used is the lack of information on the characteristics of materials and the implications of emissions. The residues used in the study were only tree pruning residues, used corrugated cardboard, used aseptic boxes and water treatment sludge. Even with this waste sorting step, it was necessary to dry the material, which was carried out in an ambient condition with daily turning over for 10 days, a time that makes the use of such a process in an urban waste treatment routine, continuously generated, impracticable. and in large quantities (SOUZA, MM DE. Properties of Briquettes and Pellets Produced With Solid Urban Residues. Doctoral Thesis. Universidade Fedaral de Viçosa, 2014).

[012] O artigo de Brand MA e colaboradores, intitulado “Production of briquettes as a tool to optimize the use of waste from rice cultivation and industrial processing’, publicado em 27 de março de 2017, descreve a obtenção de Briquettes a partir de cinza de casca de arroz; casca de arroz e palha de arroz, ou seja, uma amostra extremamente selecionada. Estes materiais foram submetidos a briquetagem sem tratamento prévio, no entanto, para as amostras com umidade superior a 10%, os briquetes formados perdem consistência ao saírem da máquina (BRAND, M. A.; JACINTO, R. C.; ANTUNES, R.; CUNHA, A. B. DA. Production of briquettes as a tool to optimize the use of waste from rice cultivation and industrial processing. Renewable Energy, v. 111, p. 116-123, 2017).[012] The article by Brand MA and collaborators, entitled “Production of briquettes as a tool to optimize the use of waste from rice cultivation and industrial processing ', published on March 27, 2017, describes how to obtain Briquettes from ash rice husk; rice husk and rice straw, that is, an extremely selected sample. These materials were subjected to briquetting without prior treatment, however, for samples with humidity greater than 10%, the briquettes formed lose consistency when leaving the machine (BRAND, MA; JACINTO, RC; ANTUNES, R .; CUNHA, AB DA Production of briquettes as a tool to optimize the use of waste from rice cultivation and industrial processing. Renewable Energy, v. 111, p. 116-123, 2017).

[013] Ainda, o artigo de Anna Brunerova e Milan Brozek, intitulado “Is it advantageous to reuse fruit waste biomass from processing of grapevine (vitis vinifera l.) for briquette production?’, publicado em 25 de maio de 2017, descreve o processo de obtenção de briquetes a partir de resíduo de produção de vinho, composto por casca, polva e sementes de uva. Esse tipo de material de partida tem uma homogeneidade elevada, a qual não é observada em resíduos sólidos urbanos, composto majoritariamente por[013] Also, the article by Anna Brunerova and Milan Brozek, entitled “Is it advantageous to reuse fruit waste biomass from processing of grapevine (vitis vinifera l.) For briquette production? ', Published on May 25, 2017, describes the process of obtaining briquettes from wine production residue, consisting of peel, pulp and grape seeds. This type of starting material has a high homogeneity, which is not observed in solid urban waste, composed mainly of

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 19/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 19/47

5/26 resíduos domésticos. De forma a deixar o material adequado para briquetagem foi realizada a secagem do material em estufa com recirculação de ar (BRUNEROVA, A.; BROZEK, M. Is it advantageous to reuse fruit waste biomass from processing of grapevine (Vitis vinifera L.) for briquette production? Engineering for Rural Development, v. 24.26.05.2017, p. 555-560, 2017).5/26 household waste. In order to make the material suitable for briquetting, the material was dried in an oven with air recirculation (BRUNEROVA, A .; BROZEK, M. Is it advantageous to reuse fruit waste biomass from processing of grapevine (Vitis vinifera L.) for briquette production? Engineering for Rural Development, v. 24.26.05.2017, p. 555-560, 2017).

[014] As técnicas de secagem usadas nos documentos supracitados não são adequadas para tratamento de resíduo sólido urbano, pois não permitem a coleta e/ou o tratamento do ar residual, dos lixiviados ou dos vapores gerados, o que leva a potencial contaminação do ar, dos aquíferos e dos solos.[014] The drying techniques used in the aforementioned documents are not suitable for treating solid urban waste, as they do not allow the collection and / or treatment of residual air, leachate or generated vapors, which leads to potential air contamination. , aquifers and soils.

[015] O documento de patente CN106675996, intitulado “Sistema de processamento de acoplamento anaeróbico seco-molhado e método para resíduos orgânicos”, data de prioridade 30/12/2016, descreve um sistema de tratamento de RSU por meio de processos biológicos, com geração de biogás. O biogás obtido é utilizado para fornecimento da energia térmica necessária para secagem dos resíduos.[015] Patent document CN106675996, entitled “Dry-wet anaerobic coupling processing system and method for organic waste”, priority date 12/30/2016, describes a system for treating MSW through biological processes, with generation of biogas. The biogas obtained is used to provide the thermal energy needed to dry the waste.

[016] O documento de patente JP2002151131, intitulado “Sistema de geração de energia e tratamento de resíduos”, data de prioridade 24/05/2002, descreve um sistema de tratamento de resíduos orgânicos onde um tanque de fermentação dos resíduos produz metano para ser utilizado como combustível em processos de geração de vapor, gaseificação dos resíduos e cogeração de energia elétrica, na própria planta.[016] Patent document JP2002151131, entitled “Power generation and waste treatment system”, priority date 05/24/2002, describes a system for treating organic waste where a waste fermentation tank produces methane to be used as fuel in processes of steam generation, gasification of residues and cogeneration of electric energy, in the plant itself.

[017] De forma semelhante, o documento de patente US8043505, intitulado “Treatment equipment of organic waste and treatment method”, data de prioridade 05/02/2009, descreve um aparato e o processo para tratamento de resíduos orgânicos. No método protegido, a desidratação da massa de resíduos é seguida por destilação dos gases gerados, os quais serão[017] Similarly, patent document US8043505, entitled “Treatment equipment of organic waste and treatment method”, priority date 05/02/2009, describes an apparatus and the process for treating organic waste. In the protected method, the dehydration of the mass of waste is followed by distillation of the generated gases, which will be

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 20/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 20/47

6/26 usados na fermentação da massa líquida resultante também da desidratação. Com a fermentação da massa líquida gera-se metano para geração de energia, usada internamente no processo de desidratação dos resíduos.6/26 used in the fermentation of the liquid mass resulting also from dehydration. With the fermentation of the liquid mass, methane is generated for energy generation, used internally in the waste dehydration process.

[018] As tecnologias supracitadas se diferem da tecnologia pleiteada neste pedido de patente, pois são utilizados processos biológicos para secagem e densificação de RSU, como os processos fermentativos empregados para geração de metano. O controle necessário quando se utiliza processos biológicos dificulta a instalação de unidades de tratamento em locais afastados e com poucos recursos, o que é a realidade de diversos municípios brasileiros.[018] The abovementioned technologies differ from the technology claimed in this patent application, since biological processes are used for drying and densifying MSW, such as the fermentative processes used to generate methane. The necessary control when using biological processes makes it difficult to install treatment units in remote locations with few resources, which is the reality of several Brazilian municipalities.

[019] O documento de patente JP2001311513 “Método para secagem e tratamento de lixo e dispositivo para secagem e tratamento de resíduo bruto”, data de prioridade 28 de abril de 2000, descreve uma tecnologia de desidratação de RSU por aquecimento externo de um tambor rotativo com uso de gás combustível ou aquecimento elétrico. Os gases gerados no interior do cilindro são encaminhados à câmara de aquecimento do cilindro rotativo, para tratamento dos gases odoríficos. O objetivo final do processo descrito no documento é o aproveitamento dos resíduos desidratados para compostagem juntamente com resíduos de podas de árvores, sendo o produto final obtido usado como biofertilizante. O ar de saída da câmara de desidratação é encaminhado a uma fornalha, para tratamento de gases odoríferos. A tecnologia não prevê, no processo de desidratação, contato direto do ar aquecido com a massa de RSU, dessa forma, se torna necessária a agitação dos resíduos durante o aquecimento. O cilindro rotativo é aquecido pelos gases de combustão, divergindo dessa forma, do processo descrito no presente pedido de patente.[019] Patent document JP2001311513 “Method for drying and treating waste and device for drying and treating raw waste”, priority date April 28, 2000, describes a technology for dewatering MSW by external heating of a rotating drum using combustible gas or electric heating. The gases generated inside the cylinder are sent to the heating chamber of the rotating cylinder to treat odorous gases. The final objective of the process described in the document is the use of dehydrated waste for composting together with waste from tree pruning, with the final product obtained being used as a biofertilizer. The exhaust air from the dehydration chamber is sent to a furnace to treat odorous gases. The technology does not provide, in the dehydration process, direct contact of the heated air with the MSW mass, thus, it is necessary to agitate the residues during heating. The rotating cylinder is heated by the combustion gases, thus diverging from the process described in the present patent application.

[020] O documento de patente CN102604710, intitulado “Dispositivo e método para a preparação de combustível derivado usando resíduos[020] Patent document CN102604710, entitled “Device and method for preparing derived fuel using waste

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 21/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 21/47

7/26 urbanos”, data de prioridade 10 de abril de 2012, descreve um processo de obtenção de combustível por meio da desidratação de resíduos urbanos. No processo descrito é necessária a triagem manual do resíduo além de uma triagem de metais e, ainda, são necessárias duas etapas de secagem. Após obtenção do material os resíduos líquidos e gasosos remanescentes precisam ser enviados a outra estação para serem tratados. Sendo assim, o processo tem demasiadas etapas em comparação com o processo descrito no presente pedido de patente.7/26 urban ”, priority date 10 April 2012, describes a process for obtaining fuel through the dehydration of urban waste. In the described process it is necessary to manually sort the waste in addition to a sorting of metals and, still, two drying steps are necessary. After obtaining the material, the remaining liquid and gaseous waste must be sent to another station to be treated. Therefore, the process has too many steps compared to the process described in the present patent application.

[021] No processo proposto na presente invenção, o ar aquecido que entra na câmara de desidratação é forçado a fazer contato direto com os resíduos sólidos a serem tratados. No estado da técnica não há registros de utilização de estrados instalados em assoalhos de câmaras de desidratação para favorecer a circulação uniforme do ar quente no interior da câmara.[021] In the process proposed in the present invention, the heated air that enters the dehydration chamber is forced to make direct contact with the solid waste to be treated. In the state of the art, there are no records of the use of decks installed on floors of dehydration chambers to favor the uniform circulation of hot air inside the chamber.

[022] Ainda, esses resíduos sólidos urbanos, após a etapa de desidratação podem ou não sofrer uma etapa de cominuição, podendo ainda serem misturados a resíduos de podas urbanas ou cavacos de madeira. A temperatura do ar aquecido utilizado na desidratação dos resíduos é tal que permite a secagem em única etapa, mas ao mesmo tempo é inferior à faixa de risco potencial para formação de dioxinas e furanos. O ar retirado da câmara de desidratação, contendo a umidade extraída, é submetido a um processo de condensação por contato direto, em uma torre de lavagem de gases, para redução da umidade e condensáveis.[022] Furthermore, these solid urban residues, after the dehydration stage, may or may not undergo a comminution stage, and may also be mixed with urban pruning residues or wood chips. The temperature of the heated air used to dehydrate the waste is such that it allows drying in a single step, but at the same time it is below the range of potential risk for formation of dioxins and furans. The air removed from the dehydration chamber, containing the extracted moisture, is subjected to a condensation process by direct contact, in a gas washing tower, to reduce moisture and condensables.

[023] O fluxo de ar de saída da torre de lavagem é encaminhado à fornalha para ser utilizado como comburente em uma câmara fixa. Dessa forma, há utilização da mesma fornalha para aquecimento indireto do fluxo de ar a ser utilizado na desidratação de resíduos sólidos urbanos, e para pós queima e destruição oxidativa de compostos odoríferos liberados no processo de secagem.[023] The air flow from the washing tower is directed to the furnace to be used as an oxidizer in a fixed chamber. Thus, the same furnace is used for indirect heating of the air flow to be used in the dehydration of solid urban waste, and for post-burning and oxidative destruction of odorous compounds released in the drying process.

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 22/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 22/47

8/26 [024] A torre de lavagem de gases inserida entre a câmara de desidratação e a fornalha opera a uma temperatura apropriada para promover a condensação e remoção de umidade presente no fluxo de ar, mantendo o vapor em ponto de orvalho. A redução da umidade no comburente favorece as condições operacionais da fornalha, otimizando a combustão e reduzindo a demanda de energia e consumo de combustível.8/26 [024] The gas washing tower inserted between the dehydration chamber and the furnace operates at an appropriate temperature to promote the condensation and removal of moisture present in the air flow, keeping the vapor in a dew point. The reduction of moisture in the oxidizer favors the operating conditions of the furnace, optimizing combustion and reducing energy demand and fuel consumption.

[025] O resíduo desidratado obtido no presente processo pode ser encaminhado para combustão em mistura com biomassa de origem florestal, submetidos ou não previamente a uma etapa de densificação mecânica (briquetagem ou peletização).[025] The dehydrated residue obtained in the present process can be sent for combustion in mixture with biomass of forest origin, previously submitted or not to a stage of mechanical densification (briquetting or pelletizing).

[026] A tecnologia proposta apresenta uma série de diferenciais em relação às tecnologias existentes no estado da técnica. O processo permite redução de massa, volume e eliminação de lixiviados formados quando da armazenagem e disposição de resíduos sólidos urbanos, proporcionando dessa forma segurança ambiental em relação à contaminação dos aquíferos e dos solos. Ainda, a redução da umidade através do processo de desidratação pela transferência de calor do ar quente para a massa de resíduos permite a estocagem da massa de resíduos sem que haja decomposição biológica ou geração de lixiviados. Se desidratados abaixo de determinado valor, com um limite de umidade inferior a 20%, e se protegidos contra a reidratação pela estocagem adequada, a biodegradabilidade será restringida, eliminando a formação de gases de efeito estufa (metano) e odores. O processo aqui descrito contempla a redução de umidade dos resíduos a limite inferior a 12%.[026] The proposed technology presents a series of differentials in relation to existing technologies in the state of the art. The process allows the reduction of mass, volume and elimination of leachate formed during the storage and disposal of solid urban waste, thus providing environmental security in relation to the contamination of aquifers and soils. Also, the reduction of humidity through the dehydration process by transferring heat from the hot air to the waste mass allows the storage of the waste mass without biological decomposition or leachate generation. If dehydrated below a certain value, with a humidity limit of less than 20%, and if protected against rehydration by adequate storage, biodegradability will be restricted, eliminating the formation of greenhouse gases (methane) and odors. The process described here contemplates the reduction of waste moisture to a limit below 12%.

[027] A partir do processo pleiteado, é possível a produção de um combustível derivado de resíduos sólidos urbanos com aproveitamento do novo modal energético proposto em fornos de clínquer, termoelétricas, dentre outros, ou seja, em unidades situadas em locais distantes da unidade de tratamento de resíduos. As tecnologias existentes aplicadas ao[027] From the process claimed, it is possible to produce a fuel derived from solid urban waste with the use of the new energy modal proposed in clinker furnaces, thermoelectric, among others, that is, in units located in distant locations from the plant. waste treatment. Existing technologies applied to

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 23/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 23/47

9/26 tratamento de resíduos sólidos urbanos, sejam de aterramento ou de tratamento térmico, permitem, quando previsto, o aproveitamento energético apenas nos locais de tratamento/disposição dos resíduos, uma vez que os resíduos não podem ser estocados e transportados a grandes distâncias, por serem geradores de lixiviados e biologicamente ativos.9/26 treatment of solid urban waste, whether from grounding or heat treatment, allows, when foreseen, the energy use only in the waste treatment / disposal sites, since the waste cannot be stored and transported over long distances, for being leachate and biologically active generators.

[028] O processo pleiteado ainda prevê, sem qualquer tipo de triagem dos resíduos, aproveitamento de materiais orgânicos de origem biogênica, que têm alto teor de umidade, odor ruim, chorume e percolados, como por exemplos restos de alimentos, cascas de frutas e legumes, etc. Esse tipo de material corresponde a uma fração expressiva presente nos resíduos sólidos urbanos do Brasil.[028] The pleaded process also foresees, without any sorting of residues, the use of organic materials of biogenic origin, which have a high moisture content, bad odor, leachate and percolate, such as food scraps, fruit peels and vegetables, etc. This type of material corresponds to an expressive fraction present in urban solid waste in Brazil.

[029] O processo também possibilita a utilização de biomassa proveniente de podas urbanas, bem como resíduos provenientes de beneficiamento de madeira e resíduos agroindustriais como combustível para alimentação da fornalha do sistema de desidratação. Ainda, a utilização da mesma fornalha para aquecimento do fluxo de ar a ser utilizado na desidratação de resíduos sólidos urbanos como sistema de pós queima e destruição oxidativa de compostos odoríferos liberados no processo de secagem, possibilita economia de energia no tratamento de gases e controle de odores.[029] The process also makes it possible to use biomass from urban pruning, as well as residues from wood processing and agro-industrial residues as fuel to feed the dehydration system furnace. Still, the use of the same furnace for heating the air flow to be used in the dehydration of solid urban waste as a post-burning system and oxidative destruction of odorous compounds released in the drying process, allows energy savings in the treatment of gases and control of odors.

[030] Finalmente, o processo pleiteado proporciona eliminação de vetores e patógenos nos resíduos sólidos urbanos proporcionada pelo tratamento térmico do material e minimização do risco de formação de poluentes atmosféricos perigosos e emissões de gases poluentes no tratamento térmico, em razão do processo térmico brando ao qual os resíduos sólidos urbanos são submetidos. O controle de poluentes atmosféricos no processo de tratamento aqui descrito é simples e efetivo.[030] Finally, the claimed process provides for the elimination of vectors and pathogens in solid urban waste provided by the thermal treatment of the material and minimization of the risk of formation of dangerous atmospheric pollutants and emissions of polluting gases in the thermal treatment, due to the mild thermal process. to which solid urban waste is submitted. The control of air pollutants in the treatment process described here is simple and effective.

[031] O processo proposto no presente pedido de patente é um método de desidratação com um sistema de controle de odores e eliminação da biodegradabilidade e da capacidade de formação de lixiviados, ou seja, não[031] The process proposed in the present patent application is a dehydration method with an odor control system and elimination of biodegradability and leachate formation capacity, that is, no

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 24/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 24/47

10/26 é apenas um método para obtenção de material desidratado para briquetagem ou peletização, mas também um método de tratamento de resíduos para permitir sua estocagem e transporte até locais de aproveitamento energético distantes da planta de tratamento de resíduos.10/26 is not only a method for obtaining dehydrated material for briquetting or pelletizing, but also a method of treating waste to allow its storage and transportation to energy recovery sites far from the waste treatment plant.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [032] Na Figura 1 (a) está representada uma vista superior do dispositivo para cobrir o assoalho da câmara de desidratação, em que é possível visualizar as aberturas (5) e a superfície da plataforma (4). Na Figura 1(b) está representada uma secção perpendicular na direção transversal do estrado, em que estão evidenciados seus principais elementos constituintes: assoalho da câmara de desidratação (1), estrutura de sustentação da plataforma (2), espaços de circulação de ar (3), superfície da plataforma (4), aberturas (5) e a plataforma (6).BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [032] Figure 1 (a) shows a top view of the device for covering the floor of the dehydration chamber, in which it is possible to see the openings (5) and the platform surface (4). Figure 1 (b) shows a perpendicular section in the transverse direction of the platform, in which its main constituent elements are shown: dehydration chamber floor (1), platform support structure (2), air circulation spaces ( 3), platform surface (4), openings (5) and the platform (6).

[033] A Figura 2 é a representação esquemática da troca de calor entre os gases de combustão e o ar no aquecedor.[033] Figure 2 is a schematic representation of the heat exchange between the combustion gases and the air in the heater.

[034] A Figura 3 é o fluxograma do processo de tratamento de resíduos proposto na presente invenção, incluindo as partes do dispositivo e todas as etapas opcionais. (1) é o assoalho da câmara de desidratação (7), (8) é o fluxo de ar aquecido que sai do trocador de calor (10) e entra na câmara de desidratação (7), (9) é uma torre de lavagem de gases, (10) é um trocador de calor, (11) é o reservatório de solução de lavagem de gases, (12) é a fornalha de aquecimento de ar, (13) é outra torre de lavagem de gases, (14) são exaustores, (15) são moto-bombas, (16) é uma chaminé, (17) é o fluxo de gases e vapores gerados na câmara de desidratação (7), (18) é o fluxo de solução de lavagem que sai da torre de lavem (9) e vai para o reservatório (11), (19) é o fluxo de gases remanescentes da condensação obtidos em (9), (20) é o fluxo dos gases de exaustão provenientes da fornalha de aquecimento de ar (12), (21) é o fluxo de solução de lavagem que sai da torre de lavem (13) e vai para o reservatório[034] Figure 3 is the flow chart of the waste treatment process proposed in the present invention, including the parts of the device and all optional steps. (1) is the floor of the dehydration chamber (7), (8) is the flow of heated air that leaves the heat exchanger (10) and enters the dehydration chamber (7), (9) is a washing tower gas, (10) is a heat exchanger, (11) is the gas washing solution reservoir, (12) is the air heating furnace, (13) is another gas washing tower, (14) they are exhaust fans, (15) they are motor pumps, (16) it is a chimney, (17) it is the flow of gases and vapors generated in the dehydration chamber (7), (18) it is the flow of washing solution that comes out of the washing tower (9) and goes to the reservoir (11), (19) is the flow of gases remaining from the condensation obtained in (9), (20) is the flow of exhaust gases from the air heating furnace ( 12), (21) is the flow of washing solution that leaves the washing tower (13) and goes to the reservoir

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 25/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 25/47

11/26 (11), (22) é o tratamento, utilização ou descarte do efluente líquido gerado pelo processo de condensação conforme legislação ambiental, (23) é o descarregamento do material desidratado da câmara de desidratação, (24) é o material desidratado descarregado, (25) é a cominuição dos resíduos antes da entrada na câmara de desidratação, e (26) é o ar atmosférico a temperatura ambiente que entra no trocador de calor (10).11/26 (11), (22) is the treatment, use or disposal of the liquid effluent generated by the condensation process according to environmental legislation, (23) is the discharge of the dehydrated material from the dehydration chamber, (24) is the dehydrated material discharged, (25) is the comminution of waste before entering the dehydration chamber, and (26) is atmospheric air at room temperature that enters the heat exchanger (10).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA TECNOLOGIA [035] A presente tecnologia se refere a um processo de desidratação e densificação de resíduos. O processo é uma alternativa para o tratamento de resíduos sólidos urbanos que atualmente é, em grande parte das vezes, armazenado em aterro sanitário, levando a prejuízos ambientais imensuráveis. Além de ser um processo de tratamento de resíduos, o método pleiteado ainda permite a obtenção de material combustível. A invenção se refere ainda a um dispositivo contendo um estrado para cobrir o assoalho da câmara de desidratação.DETAILED TECHNOLOGY DESCRIPTION [035] The present technology refers to a process of dehydration and densification of waste. The process is an alternative for the treatment of solid urban waste that is currently, in most cases, stored in a landfill, leading to immeasurable environmental damage. In addition to being a waste treatment process, the claimed method also allows obtaining combustible material. The invention also relates to a device containing a platform to cover the floor of the dehydration chamber.

[036] O processo de desidratação e densificação de resíduos da presente invenção (Figura 3) segue as seguintes etapas:[036] The dehydration and densification process of residues of the present invention (Figure 3) follows the following steps:

a) Colocar os resíduos na câmara de desidratação (7);a) Place the waste in the dehydration chamber (7);

b) Injetar na câmara de desidratação (7) um fluxo de ar aquecido (8), entre 100°C e 245°C, após passagem por um trocador de calor (10), sendo que o ar deve fluir pela câmara de desidratação (7);b) Inject in the dehydration chamber (7) a heated air flow (8), between 100 ° C and 245 ° C, after passing through a heat exchanger (10), and the air must flow through the dehydration chamber ( 7);

c) Encaminhar os gases e vapores (17) gerados na câmara de desidratação (7), na etapa “b”, para um dispositivo de lavagem de gases (9) em que a temperatura de operação seja igual ao ponto de orvalho da água, de forma que o vapor de água se condense e se misture à solução de lavagem dos gases separando-se dos gases lavados remanescentes;c) Route the gases and vapors (17) generated in the dehydration chamber (7), in step “b”, to a gas washing device (9) in which the operating temperature is equal to the water dew point, so that the water vapor condenses and mixes with the gas washing solution, separating it from the remaining washed gases;

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 26/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 26/47

12/2612/26

d) Manter a mistura de solução de lavagem e vapor condensado obtida em “c” em recirculação (18) com um reservatório de solução de lavagem de gases (11) a uma temperatura inferior a 40°C;d) Keep the mixture of washing solution and condensed steam obtained in “c” in recirculation (18) with a gas washing solution reservoir (11) at a temperature below 40 ° C;

e) Encaminhar os gases remanescentes da condensação obtidos em “c” (19) para a queima como comburente na fornalha de aquecimento de ar (12);e) Route the remaining condensation gases obtained in “c” (19) for burning as an oxidizer in the air heating furnace (12);

f) Encaminhar os gases de exaustão (20), provenientes da fornalha de aquecimento de ar (12), para tratamento através de absorção em dispositivo de lavagem de gases (13);f) Forward the exhaust gases (20), coming from the air heating furnace (12), for treatment through absorption in a gas washing device (13);

g) Manter a mistura de solução de lavagem e vapor condensado (21) obtida em “f” em recirculação com um reservatório de solução de lavagem de gases (11) a uma temperatura inferior a 40°C;g) Keep the mixture of washing solution and condensed steam (21) obtained in “f” in recirculation with a reservoir of gas washing solution (11) at a temperature below 40 ° C;

h) Drenar a solução de lavagem de gases do reservatório (11) e tratar, utilizar ou descartar o efluente líquido gerado pelo processo de condensação (22) conforme legislação ambiental;h) Drain the gas washing solution from the reservoir (11) and treat, use or dispose of the liquid effluent generated by the condensation process (22) according to environmental legislation;

i) Bloquear o fluxo de ar aquecido (8) para resfriamento do material desidratado na própria câmara (7);i) Block the heated air flow (8) to cool the dehydrated material in the chamber (7);

j) Descarregar o material desidratado (24) após resfriamento.j) Unload the dehydrated material (24) after cooling.

[037] Os resíduos da etapa “a” são preferencialmente resíduos sólidos urbanos, sem qualquer tipo de triagem prévia. Ainda, os resíduos podem ser cominuidos (25) antes de serem colocados na câmara de desidratação (7). Na etapa “a” pode ou não ocorrer a mistura dos resíduos com biomassa (restos de podas, lenha, cavaco de madeira). Na etapa “c” a solução de lavagem de gases deve operar em circuito fechado, devendo passar pelos lavadores (9 e 13) com retorno ao reservatório de recirculação (11). Na etapa “b”, o tempo que os resíduos permanecem em contato com o ar aquecido é de, preferencialmente 12 horas. O resfriamento da etapa “i” dura, preferencialmente 6 horas.[037] The waste from step “a” is preferably solid urban waste, without any prior sorting. Furthermore, the residues can be comminuted (25) before being placed in the dehydration chamber (7). In step “a”, there may or may not be a mixture of residues with biomass (pruning remains, firewood, wood chips). In step “c” the gas washing solution must operate in a closed circuit, passing through the washers (9 and 13) with return to the recirculation reservoir (11). In step “b”, the time that the residues remain in contact with the heated air is, preferably, 12 hours. The cooling of step “i” lasts, preferably 6 hours.

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 27/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 27/47

13/26 [038] O material obtido na etapa “i” (24) pode ser encaminhado para briquetagem, sendo opcional etapas de moagem, peneiramento e mistura com biomassa antes da compactação. Para briquetagem o material deve ter umidade inferior a 12% e granulometria inferior a 5 mm.13/26 [038] The material obtained in step “i” (24) can be sent to briquetting, with optional milling, screening and mixing steps with biomass before compaction. For briquetting the material must have a humidity of less than 12% and a grain size of less than 5 mm.

[039] A fornalha (12) poderá ser alimentada com diversos tipos de biomassa, restos de podas, lenha, cavaco de madeira, resíduos agrícolas e agroindustriais dentre outros. O fluxo de gases terá sua movimentação proporcionada mecanicamente por exaustores (14), enquanto que o fluxo da solução de lavagem de gases será assistido por conjuntos moto-bomba (15). Os gases de exaustão da torre de lavagem serão lançados na atmosfera através de uma chaminé (16).[039] The furnace (12) may be fed with various types of biomass, pruning remains, firewood, wood chips, agricultural and agro-industrial waste, among others. The flow of gases will have its movement provided mechanically by exhaust fans (14), while the flow of the gas washing solution will be assisted by motor-pump sets (15). The exhaust gases from the washing tower will be released into the atmosphere through a chimney (16).

[040] A câmara de desidratação é equipada com um estrado (Figura 1) que propicia a passagem do fluxo de ar aquecido através de sua estrutura. O estrado é posicionado no assoalho da câmara de desidratação (1) formando uma plataforma (6) elevada em relação ao nível do assoalho que se apoia na estrutura de sustentação da plataforma (2). O estrado é construído de forma a permitir o fluxo de ar aquecido entre o assoalho e a plataforma (6) através dos espaços de circulação de ar (3), esse fluxo se distribui por toda a superfície da plataforma por meio de aberturas (5), propiciando que o ar aquecido circule de forma uniforme no interior da câmara de desidratação, favorecendo a desidratação do RSU que se encontra distribuído sobre a superfície da plataforma (4).[040] The dehydration chamber is equipped with a platform (Figure 1) that allows the passage of the heated air flow through its structure. The platform is positioned on the floor of the dehydration chamber (1) forming a platform (6) elevated in relation to the level of the floor that rests on the support structure of the platform (2). The platform is built in order to allow the heated air flow between the floor and the platform (6) through the air circulation spaces (3), this flow is distributed over the entire surface of the platform through openings (5) , allowing the heated air to circulate evenly inside the dehydration chamber, favoring the dehydration of the MSW that is distributed on the surface of the platform (4).

[041] A presente tecnologia pode ser mais bem compreendida por meio dos seguintes exemplos, não limitantes.[041] The present technology can be better understood through the following non-limiting examples.

Exemplo 1 - Características do material e do processo [042] Encontra-se dimensionado um protótipo, como exemplo de um módulo que pode ser replicado. A planta destina-se ao tratamento térmico de resíduos sólidos urbanos - RSU.Example 1 - Material and process characteristics [042] A prototype is designed, as an example of a module that can be replicated. The plant is intended for the thermal treatment of solid urban waste - MSW.

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 28/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 28/47

14/26 [043] A capacidade nominal do protótipo da planta é de 7,5 toneladas de RSU por dia. A composição gravimétrica de RSU encontrada geralmente é a descrita na Tabela 1. Foram consideradas as seguintes características para o material a ser processado:14/26 [043] The nominal capacity of the plant prototype is 7.5 tons of MSW per day. The gravimetric composition of MSW found is generally the one described in Table 1. The following characteristics were considered for the material to be processed:

· Massa específica: 150 a 300 kg/m3 (sem compactação) · Umidade: 50% (base úmida) · Calor específico: 3,46 kJ/(kg.K) = 0,828 kcal/kg°C· Specific mass: 150 to 300 kg / m 3 (without compaction) · Humidity: 50% (wet basis) · Specific heat: 3.46 kJ / (kg.K) = 0.828 kcal / kg ° C

Tabela 1 - Composição gravimétrica dos Resíduos Sólidos UrbanosTable 1 - Gravimetric composition of solid urban waste

COMPONENTE COMPONENT % (Base Seca) % (Dry base) Matéria orgânica Organic matter 51,4 51.4 Aço Steel 2,3 2.3 Alumínio Aluminum 0,6 0.6 Papel/Papelão Paper / Cardboard 13,1 13.1 Plástico Plastic 13,5 13.5 Vidro Glass 2,4 2.4 Outros Others 16,7 16.7

[044] A planta de tratamento térmico dos RSU foi dimensionada considerando as seguintes características para o processo e equipamentos:[044] The MSW thermal treatment plant was dimensioned considering the following characteristics for the process and equipment:

· Capacidade nominal de processamento: 7.500 kg de RSU por ciclo · Volume do reator de desidratação: 60,0 m3 · Quantidade de reatores de desidratação: 1 · Quantidade de ciclos por dia: 1 ciclo/dia (um para cada reator) [045] O processo de tratamento térmico por desidratação aplicado aos RSU gera um produto em forma de material desidratado. Foi projetada a operação em bateladas para o processo de desidratação dos resíduos (RSU), utilizando reator operando em ciclos compostos pela seguinte· Nominal processing capacity: 7,500 kg of MSW per cycle · Dehydration reactor volume: 60.0 m3 · Number of dehydration reactors: 1 · Number of cycles per day: 1 cycle / day (one for each reactor) [045 ] The dehydration heat treatment process applied to MSW generates a product in the form of dehydrated material. Batch operation was designed for the waste dehydration process (MSW), using a reactor operating in cycles composed of the following

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 29/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 29/47

15/26 sequência: carregamento, aquecimento, desidratação, resfriamento e descarga, limpeza.15/26 sequence: loading, heating, dehydration, cooling and discharge, cleaning.

[046] Os tempos previstos para o ciclo operacional do processo de desidratação são apresentados na Tabela 2 a seguir.[046] The expected times for the operational cycle of the dehydration process are shown in Table 2 below.

Tabela 2 - Ciclo Operacional - Processo de DesidrataçãoTable 2 - Operational Cycle - Dehydration Process

ETAPA STAGE PERÍODO (h) PERIOD (h) Carregamento do reator Reactor loading 1,0 1.0 Aquecimento Heating 3,0 3.0 Desidratação Dehydration 12,0 12.0 Resfriamento Cooling 6,0 6.0 Descarregamento do reator Unloading the reactor 1,0 1.0 Limpeza do reator Reactor cleaning 1,0 1.0 Ciclo completo Complete cycle 24,0 24.0

[047] O processo de tratamento térmico dos RSU por desidratação é iniciado com o recebimento dos resíduos. Para o processamento, os resíduos devem ser pesados anteriormente a alimentação do reator visando o dimensionamento da carga de processo e a verificação da perda de massa ocorrida após o tratamento.[047] The process of thermal treatment of MSW by dehydration begins with the receipt of waste. For processing, the residues must be weighed prior to the reactor supply in order to dimension the process load and verify the loss of mass that occurred after the treatment.

[048] Os resíduos para tratamento devem ser submetidos a um processo de cominuição e lançados ordenadamente no interior da câmara de desidratação, podendo-se utilizar uma carregadeira mecânica. Pode ou não ocorrer nessa etapa, a mistura dos resíduos com biomassa. A partir daí é iniciado o processo de tratamento térmico propriamente dito. O processo, realizado em bateladas, utiliza câmara de desidratação de aquecimento direto por meio de fluxo de ar aquecido promovendo a desidratação dos RSU em temperaturas variando entre 245°C no fosso de entrada da câmara de desidratação e 100°C na saída da câmara de desidratação.[048] Waste for treatment must be subjected to a comminution process and discharged neatly into the dehydration chamber, using a mechanical loader. It may or may not occur at this stage, the mixing of waste with biomass. Thereafter, the heat treatment process itself begins. The process, carried out in batches, uses a direct heating dehydration chamber by means of heated air flow, promoting the dehydration of MSW at temperatures varying between 245 ° C in the ditch at the entrance of the dehydration chamber and 100 ° C at the exit of the dehydration chamber. dehydration.

[049] Durante o processo de desidratação ocorrem mudanças de fase que resultam na remoção de umidade dos RSU, liberando gases e vapores.[049] During the dehydration process, phase changes occur that result in the removal of moisture from the MSW, releasing gases and vapors.

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 30/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 30/47

16/2616/26

Como resultado, o processo provoca a redução da umidade, desinfecção dos resíduos, redução de massa e volume do material processado.As a result, the process causes the reduction of humidity, disinfection of residues, reduction of mass and volume of the processed material.

[050] O ar quente deve fluir pela câmara de desidratação, o que manterá a temperatura em um patamar adequado para o desenvolvimento do processo.[050] The hot air must flow through the dehydration chamber, which will keep the temperature at an appropriate level for the development of the process.

[051] Ao final dessa etapa, desenvolvida dentro da câmara de desidratação, o produto obtido se apresentará em forma de material desidratado para ser submetido a uma etapa de resfriamento na própria câmara, através do bloqueio do fluxo de ar aquecido.[051] At the end of this stage, developed inside the dehydration chamber, the product obtained will be presented in the form of dehydrated material to be subjected to a cooling step in the chamber itself, by blocking the heated air flow.

[052] Os gases e vapores gerados na câmara de desidratação devem ser encaminhados ao sistema de absorção/condensação de gases. A solução de lavagem de gases deve operar em circuito fechado, devendo passar pelos lavadores com retorno ao reservatório de recirculação. A solução de lavagem de gases do reservatório deve ser drenada, e o efluente líquido gerado pelo processo de condensação deve ser descartado adequadamente, conforme legislação ambiental.[052] The gases and vapors generated in the dehydration chamber must be sent to the gas absorption / condensation system. The gas washing solution must operate in a closed circuit, and must pass through the washers with return to the recirculation reservoir. The gas washing solution in the reservoir must be drained, and the liquid effluent generated by the condensation process must be properly disposed of, in accordance with environmental legislation.

[053] Os gases de exaustão, provenientes da fornalha de combustão dos gases da desidratação e combustão da biomassa, recebem tratamento através de absorção em torre de lavagem de gases.[053] The exhaust gases, from the combustion furnace of the gases from dehydration and combustion of biomass, receive treatment through absorption in a gas washing tower.

[054] Após a descarga do material desidratado, o mesmo poderá ser submetido à moagem, peneiramento, e após a mistura opcional com biomassa, estando com granulometria e umidade adequados, o material poderá ser encaminhado a um processo de briquetagem.[054] After the discharge of the dehydrated material, it can be subjected to grinding, sieving, and after the optional mixing with biomass, being with suitable granulometry and humidity, the material can be sent to a briquetting process.

Exemplo 2 - emissões atmosféricas do processo [055] Para a estimativa da vazão de gases gerados pelo Sistema de Tratamento Térmico dos RSU pode-se dividir a geração em duas fases distintas, a saber, os gases e vapores gerados pelo processo no interior da câmara de desidratação e os gases gerados pela combustão da biomassaExample 2 - atmospheric emissions from the process [055] To estimate the flow of gases generated by the MSW Heat Treatment System, generation can be divided into two distinct phases, namely the gases and vapors generated by the process inside the chamber dehydration and gases generated by the combustion of biomass

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 31/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 31/47

17/26 a ser utilizada como combustível, o que deverá acontecer no interior da fornalha de pós-queima dos gases.17/26 to be used as fuel, which should happen inside the gas afterburning furnace.

[056] Os gases e vapores provenientes do processo de desidratação serão encaminhados a uma torre de lavagem/condensação. Depois de prétratados, os gases serão encaminhados para uma zona de pós-queima em uma fornalha, seguindo daí para uma torre de lavagem de gases com posterior lançamento na atmosfera através de uma chaminé.[056] The gases and vapors from the dehydration process will be sent to a washing / condensation tower. After pretreatment, the gases will be sent to a post-burn zone in a furnace, then from there to a gas washing tower with subsequent release into the atmosphere through a chimney.

Exemplo 3 - Dimensionamento das unidades do sistema [057] Câmara de desidratação - Fluxo de vapores gerados pelo processo de desidratação. Para o cálculo do fluxo supôs-se a condição da câmara de desidratação estar carregada com sua capacidade máxima (batelada/fluxo intermitente), com emanação de vapores durante um ciclo de processamento.Example 3 - Sizing of system units [057] Dehydration chamber - Flow of vapors generated by the dehydration process. For the flow calculation, it was assumed that the condition of the dehydration chamber was loaded to its maximum capacity (batch / intermittent flow), with the release of vapors during a processing cycle.

· Quantidade de câmaras de desidratação: 1 · Volume da câmara de desidratação: 60.000 L · Volume máximo de carga da câmara por ciclo: 50.000 L · Período de desidratação: 12,0 h [058] Considerando a massa específica dos RSU 150 kg/m3, tem-se:· Number of dehydration chambers: 1 · Dehydration chamber volume: 60,000 L · Maximum chamber load volume per cycle: 50,000 L · Dehydration period: 12.0 h [058] Considering the specific mass of USW 150 kg / m 3 , we have:

· Peso total por batelada: 150kg/m3 x 50m3 = 7.500kg processados por ciclo.· Total weight per batch: 150kg / m3 x 50m3 = 7,500kg processed per cycle.

· Considerando a desidratação de U=50% para U=10% · Massa de água no resíduo úmido: 1 1U = 1 χιπ = 0(5χ 7.500 = 3.7501 1 · Massa de sólidos no resíduo úmido: 1 1 = 1 11 - 1 111 = 7.500 3.750 = 3.7501 1 · Massa de água no resíduo desidratado: 1 111 =1 ^1/11 - 11 = 3.750 χ 0,1/(1 - 0,1) = 416,711 · Massa de água evaporada: 1 H = 1 111 - 1 111 = 3.750 - 416,7 = 3.333,31 1· Considering dehydration from U = 50% to U = 10% · Mass of water in the wet residue: 1 1U = 1 χι π = 0 ( 5χ 7,500 = 3.7501 1 · Mass of solids in the wet residue: 1 1 = 1 11 - 1 111 = 7,500 3,750 = 3,7501 1 · Mass of water in the dehydrated residue: 1 111 = 1 ^ 1/11 - 11 = 3,750 χ 0.1 / (1 - 0.1) = 416.711 · Evaporated water mass: 1 H = 1 111 - 1 111 = 3,750 - 416.7 = 3,333.31 1

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 32/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 32/47

18/26 · Fluxo de massa dos vapores: 1 1 = 3.333,3i 1 /12,01312= 1277,811 /0 [059] Câmara de desidratação - Fluxo de calor requerido para aquecimento dos RSU. Considerando o aquecimento dos RSU de Tf=25°C até Tq=99,1°C em um período t=3,0h e sendo o calor específico Cp=0,828kcal/kg°C, tem-se:18/26 · Mass flow of vapors: 1 1 = 3,333.3i 1 / 12.01312 = 1277.811 / 0 [059] Dehydration chamber - Heat flow required for heating MSW. Considering the heating of the MSW from Tf = 25 ° C to Tq = 99.1 ° C in a period t = 3.0h and with the specific heat Cp = 0.828kcal / kg ° C, we have:

1 11 1 1 (1 1 1 = ----------7.5001 1 x 0,82811^ 199,1 - 251 °1 °1 1 11 1 1 (1 1 1 = ---------- 7.5001 1 x 0.828 11 ^ 199.1 - 251 ° 1 ° 1

300 = 153.3871 11 1/0 [060] Considerando o coeficiente de perda de calor no reator 1 = 5%, o calor total a ser fornecido será:300 = 153.3871 11 1/0 [060] Considering the coefficient of heat loss in the reactor 1 = 5%, the total heat to be supplied will be:

153.387 = -—^-= ------— = 161.4601111/0 1 (1 - 1 ) (1 - 0,05) 1 [061] Câmara de desidratação - Fluxo de calor requerido para desidratação dos RSU. Com a desidratação dos RSU se desenvolvendo a P=1,0kgf/cm2 e T=99,1°C tem-se entalpia do líquido saturado 11=99,1kcal/kg e entalpia do vapor saturado 11 =638,5kcal/kg, assim o calor requerido será:153.387 = -— ^ - = ------— = 161.4601111 / 0 1 (1 - 1) (1 - 0.05) 1 [061] Dehydration chamber - Heat flow required for dewatering the MSW. With the dehydration of MSW developing at P = 1.0kgf / cm 2 and T = 99.1 ° C, we have enthalpy of saturated liquid 1 1 = 99.1kcal / kg and enthalpy of saturated steam 1 1 = 638.5kcal / kg, so the required heat will be:

11= 1 1101 - 0,1 = 277,811 /01638,5 - 99,1u 111/11 = 149.8451111/0 [062] Considerando o coeficiente de perda de calor na câmara de desidratação 1 = 5%, o calor total a ser fornecido será:11 = 1 110 1 - 0.1 = 277.811 / 01638.5 - 99.1u 111/11 = 149.8451111 / 0 [062] Considering the coefficient of heat loss in the dehydration chamber 1 = 5%, the total heat to be provided will be:

Π 11 = (1 - 1)’Π 11 = (1 - 1) ' 149.845 -- --------— = 157.7321 11 1/0 (1 - 0,05) 149,845 - --------— = 157.7321 11 1/0 (1 - 0.05)

[063] Câmara de desidratação - Fluxo de ar quente requerido para o processo de desidratação. Sendo:[063] Dehydration chamber - Hot air flow required for the dehydration process. Being:

· Temperatura de entrada do ar: 245 °C · Temperatura de saída do ar: 110 °C · Calor específico do ar: 0,240 kcal/kg°C· Air inlet temperature: 245 ° C · Air outlet temperature: 110 ° C · Specific air heat: 0.240 kcal / kg ° C

- 157.732- 157,732

0,24 x 1110 - 24510.24 x 1110 - 2451

4.86811 /04.86811 / 0

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 33/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 33/47

19/26 [064] Fornalha/pós queima - Combustão de biomassa. A partir das características do combustível adotado para operação do processo de desidratação de RSU e da demanda energética da fornalha para manutenção da temperatura de pós queima, foi determinado, através do software AComb 5, do IPT, o consumo de cavacos de madeira pela planta. A Tabela 3 apresenta esses dados.19/26 [064] Furnace / after burning - Biomass combustion. Based on the characteristics of the fuel used to operate the MSW dehydration process and the furnace's energy demand for maintaining the post-burn temperature, the consumption of wood chips by the plant was determined using the AComb 5 software from IPT. Table 3 presents these data.

Tabela 3 - Dados do combustível da fornalha da planta *Table 3 - Plant furnace fuel data *

Combustív el Fuel Umidad e (%) Moisture (%) PCS (kcal.k g-1)PCS (kcal.k g -1 ) PCI (kcal.k g-1) PCI (kcal.k g-1) Vazã o (kg.h- 1)Flow (kg.h - 1 ) Temperatu ra (°C) Temperatu ra (° C) Calor específic o (kcal.kg- 1.K-1)Specific heat (kcal.kg - 1 .K -1 ) Cavacos de Chips 40,0 40.0 3542 3542 3127 3127 345,8 345.8 25 25 0,2249 0.2249 madeira wood

[065] Foram determinados, também através do software AComb 5, os dados de ar de combustão e dos gases de combustão, conforme apresentado:[065] The combustion air and flue gas data were also determined using the AComb 5 software, as shown:

o Ar de combustão:o Combustion air:

· ii 11 nu i ii ffli ffli ii ui ffli ffli :fflil?l= E435,91l%[* · i iii = 5106,5ii /0ii i i · i^&aOHi 11 ffli& ffl,24327liii í/iii^ii ) i i i &· Ii 11 nu i ii ffli ffli ii ui ffli ffli: fflil? L = E435,91l% [* · ii ii = 5106,5ii / 0ii ii · i ^ & aOHi 1 1 ffli & ffl, 24327liii í / iii ^ ii) i ii &

a,116Qli /i 3Hi i ) · ii ii çãiffli lii i i iiiíi i i:li /i = 14,77® i /i i [066] Considerando-se o ajuste da temperatura adiabática de chama para 765 °C, em função do requerimento da fornalha, sendo a temperatura necessária para realização da pós queima.a, 116Qli / i 3 Hi i) · ii ii çãiffli lii ii iiiíi ii: li / i = 14.77® i / ii [066] Considering the adjustment of the adiabatic flame temperature to 765 ° C, depending on the furnace requirement, with the temperature required for post-firing.

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 34/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 34/47

20/26 [067] Gases de combustão (gases úmidos). Para os cálculos referentes aos gases de combustão, considerou-se a vazão mássica do combustível apresentada na Tabela 3 e os cálculos para o ar de combustão.20/26 [067] Combustion gases (wet gases). For the calculations referring to the combustion gases, the mass flow rate of the fuel presented in Table 3 and the calculations for the combustion air were considered.

· íii i iii ii ii 01 ii i ánu 01 0011 1:1 = 76501 · iii 11111111011011110101(110101111101:11 = 75001 · i 1 = 5.452,311 /0 (ii ) · 11 = 0,338741 1 /1 1 [(ii ) (i 0= [750°i ) · 111 = 0,270330111/111 [(11 )[(i 0= [750°i ) · 0 = 235,251 11 i/i i [(ii ) (i 0= [750°i ) · i 1 = 16.096,01 3/0 (i 0= [750°i ) [068] Fornalha/pós queima - Volume da fornalha de pós queima. Considerando o tempo mínimo de permanência dos gases na fornalha i=1,0 segundo, o requisito volumétrico será:· Íii i iii ii ii 01 ii i ánu 01 0011 1: 1 = 76501 · iii 11111111011011110101 (110101111101: 11 = 75001 · i 1 = 5,452.311 / 0 (ii) · 1 1 = 0.333841 1/1 1 [ (ii) (i 0 = [750 ° i) · 1 11 = 0.270330111 / 111 [(11) [(i 0 = [750 ° i) · 0 = 235.251 11 i / ii [(ii) (i 0 = [750 ° i) · i = 1 3 16096.01 / 0 (i = 0 [° I 750) [068] furnace / post burn. - Volume after the burning furnace whereas the minimum time of permanence in the furnace gas i = 1.0 seconds, the volumetric requirement will be:

130 i =ixi= 16.096—x 1,01 x-----= 4,471 3 1 036001 · Dimensões internas da fornalha · Comprimento: 1,60m · Largura: 1,80 m · Altura: 1,80 m [069] Fornalha/pós queima - Aquecedor de ar. Os gases de combustão ao saírem da fornalha (750 °C) serão encaminhados ao aquecedor de ar, para que ocorra a troca de calor com o ar de desidratação dos RSU, conforme ilustrado na Figura 2.130 i = ixi = 16,096 — x 1,01 x ----- = 4,471 3 1 036001 · Internal dimensions of the furnace · Length: 1.60 m · Width: 1.80 m · Height: 1.80 m [069] Furnace / after burning - Air heater. The combustion gases leaving the furnace (750 ° C) will be sent to the air heater, so that the heat exchange with the MSW dehydration air occurs, as shown in Figure 2.

[070] O balanço de energia no aquecedor permite estimar a temperatura de saída dos gases quentes.[070] The energy balance in the heater allows to estimate the outlet temperature of the hot gases.

11 0ηφΗΒ 011)1^ [3 11 ffli 1^11 1 & 3n)11 0 η φ Η Β 011) 1 ^ [3 11 ffli 1 ^ 11 1 & 3 n )

5.452,3 x [0,27033[(750[-0„) [= [4.868,0 x 0,24327(250 - 25)5,452.3 x [0.27033 [(750 [-0 „) [= [4,868.0 x 0.24327 (250 - 25)

1.473,9t?X (750E- 0„)& 266.453,61,473.9t? X (750E-0 „) & 266,453.6

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 35/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 35/47

21/2621/26

111 0= 17501?- 180,8 à η 1569,2131 [071] Com o calor trocado e as temperaturas de entrada e saída dos gases e do ar aquecido pode-se estimar a superfície de troca necessária para o aquecedor trabalhando com correntes paralelas.111 0 = 17501? - 180.8 à η 1569.2131 [071] With the heat exchanged and the inlet and outlet temperatures of the gases and the heated air, the required exchange surface for the heater working with parallel currents can be estimated .

113= 0 1311311 11113 = 0 1311 311 11

0= 1266.4540111/00 = 1266.4540111 / 0

I 0= 1300 /1 2°1 0= 125,8130111/01 2o1 1111 = (Δ11 11 -Δ1 1 11 )/11 (Δ1 11/Δ11 „) = ((750 - 25)- (569- 250))/11 ((750 - 25)/(569- 250))I 0 = 1300/1 2 ° 1 0 = 125.8130111 / 01 2o 1 1111 = (Δ1 1 11 -Δ1 1 11 ) / 11 (Δ1 11 / Δ1 1 „) = ((750 - 25) - (569- 250)) / 11 ((750 - 25) / (569-250))

II 110= 17251-· 13191/01 (7251/1319) 11110= 14-94,5131II 110 = 17251-13191/01 (7251/1319) 11110 = 14-94.5131

0= [266.454/(25,813 x 494,5) à |1 0= Ε20,90~ [072] Sistema de condensação - gases da desidratação. Esse sistema será responsável pela condensação dos gases gerados no processo de desidratação. Está prevista a utilização de um sistema constituído por 01 (um) sistema de contato direto do tipo lavador “hidrojet”.0 = [266.454 / (25.813 x 494.5) à | 1 0 = Ε20.90 ~ [072] Condensation system - dehydration gases. This system will be responsible for the condensation of the gases generated in the dehydration process. The use of a system consisting of 01 (one) direct contact system of the “hydrojet” washer type is foreseen.

· Parâmetros de projeto do lavador de gases · Vazão nominal de gases: Q = 5.850 m3/h · Número de canais ejetores: 2 [073] Vazão de solução de lavagem de gases. O líquido de lavagem de gases empregado será a água. A vazão total recalcada pela bomba será de 30 m3/h para a vazão nominal. Assim para a vazão de gases de 5.850 m3/h a relação líquido/gás do lavador será:· Gas washer design parameters · Nominal gas flow: Q = 5,850 m 3 / h · Number of ejector channels: 2 [073] Flow of gas washing solution. The gas washing liquid used will be water. The total flow repressed by the pump will be 30 m3 / h for the nominal flow. So for the gas flow of 5,850 m3 / h the liquid / gas ratio of the washer will be:

30m3H2O _ 5,1m3H2O30m 3 H2O _ 5.1m 3 H2O

5.850m3gás 1 .OOOmFgás [074] Sistema de condensação - Elevatória de solução de lavagem de gases.5.850m 3 gas 1 .OOOmFgás [074] Condensation system - Lift of gas washing solution.

· Líquido a recalcar: solução de lavagem de gases · Vazão: 30 m3/h· Liquid to be repressed: gas washing solution · Flow: 30 m3 / h

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 36/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 36/47

22/26 · Moto-bomba centrífuga.22/26 · Centrifugal motor pump.

· Desnível geométrico: 5 m · Comprimento de tubo reto: 20 m · Tubulação de aço carbono [075] Diâmetros de tubulação - sucção e recalque · Diâmetro econômico: De = 1,0730/3600 = 0,091m · Diâmetro nominal de sucção: D = 4 = 101,6 mm · Diâmetro nominal de recalque: D = 3 = 76,2 mm [076] Velocidades de escoamento· Geometrical difference: 5 m · Straight pipe length: 20 m · Carbon steel pipe [075] Pipe diameters - suction and discharge · Economic diameter: D e = 1.0730 / 3600 = 0.091m · Nominal suction diameter: D = 4 = 101.6 mm · Nominal discharge diameter: D = 3 = 76.2 mm [076] Flow speeds

4 x 0,00833 . VS =---„ „ ,2 = 1,027 m/s4 x 0.00833. V S = --- „„, 2 = 1,027 m / s Sucção: Suction: S π x 0,10162 4 x 0,00833 QO . VR =--——y = 1,827m/s S π x 0.1016 2 4 x 0.00833 QO . V R = --—— y = 1.827m / s Recalque: Repression: R π x 0,07622 R π x 0.0762 2

· Perdas de Carga 0 = 3 - (Aço carbono) [077] Segundo a fórmula de Hazen-Williams, calcula-se a perda de carga por resistência ao longo da tubulação:· Head Losses 0 = 3 - (Carbon steel) [077] According to the Hazen-Williams formula, head loss due to resistance along the pipe is calculated:

Q = 0,2785 .C .D2,63 . J0,54 [078] Onde: Q = vazão(m3/s); D = diâmetro da tubulação(m); C = 100 (p/Aço carbono); J = perda de carga unitária, por metro de canalização(m/m).Q = 0.2785 .D .C 2, 63. J 0 , 54 [078] Where: Q = flow (m 3 / s); D = pipe diameter (m); C = 100 (for carbon steel); J = loss of unit pressure, per meter of pipe (m / m).

[079] Assim, tem-se:[079] Thus, we have:

0,00833 = 0,2785 .100 . (0,0762)2,63 .J0,54 [080] Onde: J = 0,083 m/m.0.00833 = 0.2785 .100. (0.0762) 2 , 63 .J 0 , 54 [080] Where: J = 0.083 m / m.

[081] Assim, com L = 20 m, a perda de carga no trecho reto é (HR1)=1,66m. [082] Assumindo-se que as perdas de carga localizadas sejam 5 % da perda de carga ao longo da tubulação, tem-se:[081] Thus, with L = 20 m, the head loss in the straight section is (H R1 ) = 1.66 m. [082] Assuming that the localized head losses are 5% of the head loss along the pipeline, we have:

Perdas de Carga Localizadas = HR2 = 1,66 x 0,05 = 0,08 m [083] Assim, a altura manométrica será:Localized Head Losses = H R2 = 1.66 x 0.05 = 0.08 m [083] Thus, the head will be:

Hman = H0 + Hr1 + Hr2 + (pres. no bico)Hman = H0 + Hr1 + Hr 2 + (nozzle pres)

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 37/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 37/47

23/2623/26

Hman = 5 + 1,66 + 0,08 + 15 = 21,74 @ 22mcaH man = 5 + 1.66 + 0.08 + 15 = 21.74 @ 22mca

Hman = 22mca (adotado) [084] Conjunto moto- bomba · Bomba: Centrífuga · Para Hman = 22mca e vazão = 30 m7h, tem-se:H man = 22mca (adopted) [084] Motor-pump set · Pump: Centrifugal · For H man = 22mca and flow rate = 30 m7h, we have:

· Motor : Elétrico· Motor: Electric

1000 x 22 x 30/3600 x 0,551000 x 22 x 30/3600 x 0.55

4,89 CV [085] Considerando margem de segurança de 25% e as potências dos motores comerciais existentes, tem-se:4.89 CV [085] Considering a safety margin of 25% and the powers of the existing commercial engines, we have:

Ninst. = 4,89x 1,25 = 6,11 CV Niret = 7,5 CV [086] Sistema de absorção por contato direto - gases da fornalha de combustão. Esse sistema será responsável pelo tratamento dos gases gerados na fornalha de pós queima. O sistema é composto por 01 (um) lavador.Ninst. = 4.89x 1.25 = 6.11 CV N iret = 7.5 CV [086] Absorption system by direct contact - combustion furnace gases. This system will be responsible for the treatment of the gases generated in the afterburning furnace. The system consists of 01 (one) washer.

[087] Parâmetros de projeto do lavador de gases · Vazão nominal de gases: Q = 16.096 m3/h · Número de canais ejetores: 4 [088] Vazão de solução de lavagem de gases [089] O líquido de lavagem de gases empregado será a água. A vazão total recalcada pela bomba deverá atender ao lavador e será de 60 m3/h. Assim para a vazão de gases de 16.096 m3/h a relação líquido/gás do lavador será:[087] Gas washer design parameters · Nominal gas flow: Q = 16,096 m 3 / h · Number of ejector channels: 4 [088] Gas washing solution flow [089] The gas washing liquid used it will be water. The total flow repressed by the pump must meet the washer and will be 60 m3 / h. So for the gas flow of 16,096 m3 / h the liquid / gas ratio of the washer will be:

_ 60m3H2O 3,7 m3H2O_ 60m 3 H2O 3.7 m 3 H2O

16.096m3gás 1.000m3gás [090] Sistema de condensação - Elevatória de solução de lavagem de gases.16,096m3gas 1,000m3gas [090] Condensation system - Lift of gas washing solution.

· Líquido a recalcar: solução de lavagem de gases · Vazão: 60 m3/h· Liquid to be repressed: gas washing solution · Flow: 60 m3 / h

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 38/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 38/47

24/26 · Moto-bomba centrífuga.24/26 · Centrifugal motor pump.

· Desnível geométrico: 5 m · Comprimento de tubo reto: 20 m · Tubulação de aço carbono · Volume do reservatório: 30 m3 [091] Diâmetros de tubulação - sucção e recalque · Diâmetro econômico: De = 1,0^60/3600 = 0,129 m · Diâmetro nominal de sucção: D = 5 = 127,0 mm · Diâmetro nominal de recalque: D = 4 = 101,6 mm [092] Velocidades de escoamento· Geometrical difference: 5 m · Straight pipe length: 20 m · Carbon steel pipe · Reservoir volume: 30 m 3 [091] Pipe diameters - suction and discharge · Economic diameter: D e = 1.0 ^ 60 / 3600 = 0.129 m · Nominal suction diameter: D = 5 = 127.0 mm · Nominal discharge diameter: D = 4 = 101.6 mm [092] Flow velocities

4 x 0,0167 ioiô / VS =---------- = 1,318 m/s4 x 0.0167 yo-yo / V S = ---------- = 1.318 m / s Sucção: Suction: S p x 0,12702 S px 0.1270 2 Recalque: Repression: 4 x 0,0167 onc, , VR =---------- = 2,056 m/s R p x 0,10162 4 x 0.0167 onc,, V R = ---------- = 2.056 m / s R px 0.1016 2

· Perdas de Carga 0 = 4- (Aço carbono) [093] Segundo a fórmula de Hazen-Williams, calcula-se a perda de carga por resistência ao longo da tubulação:· Head Losses 0 = 4- (Carbon steel) [093] According to the Hazen-Williams formula, head loss due to resistance along the pipe is calculated:

Q = 0,2785 .C .D263 . J054 [094] Onde: Q = vazão(m3/s); D = diâmetro da tubulação(m); C = 100 (p/Aço carbono); J = perda de carga unitária, por metro de canalização(m/m).Q = 0.2785 .C .D 2 '63 . J 0 '54 [094] Where: Q = flow rate (m 3 / s); D = pipe diameter (m); C = 100 (for carbon steel); J = loss of unit pressure, per meter of pipe (m / m).

[095] Assim, tem-se:[095] Thus, we have:

0,0167 = 0,2785 .100 . (0,1016)263 .J054 [096] J = 0,074 m/m.0.0167 = 0.2785 .100. (0.1016) 2 '63 .J 0 ' 54 [096] J = 0.074 m / m.

[097] Assim, com L = 20 m, a perda de carga no trecho reto é (HR1)=1,48m. [098] Assumindo-se que as perdas de carga localizadas sejam 5 % da perda de carga ao longo da tubulação, tem-se:[097] Thus, with L = 20 m, the head loss in the straight section is (H R1 ) = 1.48 m. [098] Assuming that the localized head losses are 5% of the head loss along the pipeline, we have:

Perdas de Carga Localizadas = HR2 = 1,48 x 0,05 = 0,074 m [099] Assim, a altura manométrica será:Localized Head Losses = H R2 = 1.48 x 0.05 = 0.074 m [099] Thus, the head will be:

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 39/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 39/47

25/2625/26

Hman = Ho + HR1 + Hr2 + (pres. no bico)Hman = Ho + H R1 + Hr2 + (nozzle pres)

Hman = 5 + 1,48 + 0,074 + 15 = 21,554 @ 22mcaH man = 5 + 1.48 + 0.074 + 15 = 21.554 @ 22mca

Hman = 22mca (adotado) [0100] Conjunto moto- bomba · Bomba: Centrífuga · Para Hman = 22mca e vazão = 60 m7h, tem-se:H man = 22mca (adopted) [0100] Motor-pump set · Pump: Centrifugal · For H man = 22mca and flow = 60 m7h, we have:

· Motor : Elétrico· Motor: Electric

1000 x 22 x 60/3600 x 0,51000 x 22 x 60/3600 x 0.5

9,78 CV [0101] Considerando margem de segurança de 20% e as potências dos motores comerciais existentes, tem-se:9.78 CV [0101] Considering a safety margin of 20% and the powers of the existing commercial engines, we have:

Ninst. = 9,78x 1,20 = 11,7 CVN inst . = 9.78x 1.20 = 11.7 CV

Ninst= 15,0 CV [0102] Diâmetros de tubulação de gases - Câmara de desidratação / Lavador de gases de desidratação / Fornalha · Vazão de gases: 5.850 m3/h · Velocidade: 15 m/sNinst = 15.0 CV [0102] Gas pipe diameters - Dehydration chamber / Dehydration gas washer / Furnace · Gas flow: 5,850 m 3 / h · Speed: 15 m / s

4x 5.850/3600 i x 154x 5,850 / 3600 i x 15

0,371i · Diâmetro adotado: 380 mm [0103] Diâmetros de tubulação de gases - Fornalha / Lavador de gases de combustão / Chaminé · Vazão de gases: 16.096 m3/h · Velocidade: 22 m/s0.371i · Diameter adopted: 380 mm [0103] Gas pipe diameters - Flue gas furnace / scrubber / Chimney · Gas flow: 16,096 m3 / h · Speed: 22 m / s

4xi 4x 16.096/3600 i = i ------= i -------------------= 0,509i i x i i x 22 · Diâmetro adotado: 500 mm4xi 4x 16,096 / 3600 i = i ------ = i ------------------- = 0,509i i x i i x 22 · Adopted diameter: 500 mm

Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 40/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 40/47

26/26 [0104] Diâmetros de tubulação de gases - Potência requerida para exaustão do ar de desidratação. Características principais do sistema:26/26 [0104] Gas pipe diameters - Power required to exhaust the dehydration air. Main features of the system:

· Vazão : Q = 4.850 m3/h · Perda de carga : DP = 450 mmca · Potência requerida· Flow rate: Q = 4,850 m 3 / h · Head loss: DP = 450 mmca · Required power

4.850 x 4504,850 x 450

3600 x 75 x 0,63600 x 75 x 0.6

13,4721 1 [0105] Considerando a margem de segurança de 15% e as potências dos motores comerciais existentes tem-se:13.4721 1 [0105] Considering the safety margin of 15% and the powers of the existing commercial engines we have:

N = 13,472 x 1,15 = 15,493 CV Ninst = 15 CV [0106] Diâmetros de tubulação de gases - Potência requerida para exaustão dos gases de combustão. Características principais do sistema:N = 13.472 x 1.15 = 15.493 CV N inst = 15 CV [0106] Gas pipe diameters - Power required for flue gas exhaust. Main features of the system:

· Vazão : Q = 16.096 m3/h · Perda de carga : DP = 100 mmca · Potência requerida· Flow rate: Q = 16,096 m3 / h · Head loss: DP = 100 mmca · Power required

16.096 x 10016,096 x 100

3600 x 75 x 0,6 [0107] Considerando a margem de segurança de 20% e as potências dos motores comerciais existentes tem-se:3600 x 75 x 0.6 [0107] Considering the safety margin of 20% and the powers of the existing commercial engines we have:

N = 9,936 x 1,20 = 11,923 CV Ninst = 15 CVN = 9.936 x 1.20 = 11.923 CV N inst = 15 CV

Claims (12)

REIVINDICAÇÕES 1. PROCESSO DE DESIDRATAÇÃO E DENSIFICAÃO DE RESÍDUOS1. DEHYDRATION AND WASTE DENSIFICATION PROCESS CARACTERIZADO POR compreender as seguintes etapas:CHARACTERIZED BY understanding the following steps: a) Colocar os resíduos na câmara de desidratação (7);a) Place the waste in the dehydration chamber (7); b) Injetar na câmara de desidratação (7) um fluxo de ar aquecido (8), entre 100°C e 245°C, após passagem por um trocador de calor (10), sendo que o ar deve fluir pela câmara de desidratação (7);b) Inject in the dehydration chamber (7) a heated air flow (8), between 100 ° C and 245 ° C, after passing through a heat exchanger (10), and the air must flow through the dehydration chamber ( 7); c) Encaminhar os gases e vapores (17) gerados na câmara de desidratação (7), na etapa “b”, para um dispositivo de lavagem de gases (9) em que a temperatura de operação seja igual ao ponto de orvalho da água, de forma que o vapor de água se condense e se misture à solução de lavagem dos gases separando-se dos gases lavados remanescentes;c) Route the gases and vapors (17) generated in the dehydration chamber (7), in step “b”, to a gas washing device (9) in which the operating temperature is equal to the water dew point, so that the water vapor condenses and mixes with the gas washing solution, separating it from the remaining washed gases; d) Manter a mistura de solução de lavagem e vapor condensado obtida em “c” em recirculação (18) com um reservatório de solução de lavagem de gases (11) a uma temperatura inferior a 40°C;d) Keep the mixture of washing solution and condensed steam obtained in “c” in recirculation (18) with a gas washing solution reservoir (11) at a temperature below 40 ° C; e) Encaminhar os gases remanescentes da condensação obtidos em “c” (19) para a queima como comburente na fornalha de aquecimento de ar (12);e) Route the remaining condensation gases obtained in “c” (19) for burning as an oxidizer in the air heating furnace (12); f) Encaminhar os gases de exaustão (20), provenientes da fornalha de aquecimento de ar (12), para tratamento através de absorção em dispositivo de lavagem de gases (13);f) Forward the exhaust gases (20), coming from the air heating furnace (12), for treatment through absorption in a gas washing device (13); g) Manter a mistura de solução de lavagem e vapor condensado (21) obtida em “f” em recirculação com um reservatório de solução de lavagem de gases (11) a uma temperatura inferior a 40°C;g) Keep the mixture of washing solution and condensed steam (21) obtained in “f” in recirculation with a reservoir of gas washing solution (11) at a temperature below 40 ° C; h) Drenar a solução de lavagem de gases do reservatório (11) e tratar, utilizar ou descartar o efluente líquido gerado pelo processo de condensação (22) conforme legislação ambiental;h) Drain the gas washing solution from the reservoir (11) and treat, use or dispose of the liquid effluent generated by the condensation process (22) according to environmental legislation; Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 42/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 42/47 2/32/3 i) Bloquear o fluxo de ar aquecido (8) para resfriamento do material desidratado na própria câmara (7);i) Block the heated air flow (8) to cool the dehydrated material in the chamber (7); j) Descarregar o material desidratado (24) após resfriamento.j) Unload the dehydrated material (24) after cooling. 2. O PROCESSO, DE ACORDO COM A REIVINDICAÇÃO 1, ETAPA “a”, CARACTERIZADO PELOS resíduos serem preferencialmente resíduos sólidos urbanos, sem qualquer tipo de triagem prévia.2. THE PROCESS, ACCORDING TO CLAIM 1, STEP “a”, CHARACTERIZED BY THE waste being preferably solid urban waste, without any sort of prior sorting. 3. O PROCESSO, DE ACORDO COM A REIVINDICAÇÃO 1, ETAPA “a”, CARACTERIZADO PELOS resíduos poderem ser cominuidos (25) antes de serem colocados na câmara de desidratação (7).3. THE PROCESS, ACCORDING TO CLAIM 1, STEP “a”, CHARACTERIZED BY THE RESIDUES that can be comminuted (25) before being placed in the dehydration chamber (7). 4. O PROCESSO, DE ACORDO COM A REIVINDICAÇÃO 1, ETAPA “a”, CARACTERIZADO PELOS resíduos poderem ser misturado com biomassa, preferencialmente restos de podas, lenha e/ou cavaco de madeira.4. THE PROCESS, ACCORDING TO CLAIM 1, STEP “a”, CHARACTERIZED BY THE WASTE that can be mixed with biomass, preferably leftovers from pruning, firewood and / or wood chips. 5. O PROCESSO, DE ACORDO COM A REIVINDICAÇÃO 1, ETAPA “c”, CARACTERIZADO PELA solução de lavagem de gases operar em circuito fechado, devendo passar pelos lavadores (9 e 13) com retorno ao reservatório de recirculação (11).5. THE PROCESS, ACCORDING TO CLAIM 1, STEP “c”, CHARACTERIZED BY the gas washing solution to operate in a closed circuit, and must pass through the washers (9 and 13) with return to the recirculation reservoir (11). 6. O PROCESSO, DE ACORDO COM A REIVINDICAÇÃO 1, ETAPA b, CARACTERIZADO PELO tempo que os resíduos permanecem em contato com o ar aquecido ser de, preferencialmente 12 horas.6. THE PROCESS, ACCORDING TO CLAIM 1, STEP b, CHARACTERIZED BY the time that the residues remain in contact with the heated air is, preferably, 12 hours. 7. O PROCESSO, DE ACORDO COM A REIVINDICAÇÃO 1, ETAPA i, CARACTERIZADO PELO resfriamento durar, preferencialmente 6 horas.7. THE PROCESS, ACCORDING TO CLAIM 1, STEP i, CHARACTERIZED BY THE COOLING, lasts, preferably 6 hours. 8. O PROCESSO, DE ACORDO COM A REIVINDICAÇÃO 1, CARACTERIZADO PELO material obtido na etapa “i” (24) poder ser encaminhado para briquetagem.8. THE PROCESS, ACCORDING TO CLAIM 1, CHARACTERIZED BY THE material obtained in step “i” (24) can be sent for briquetting. 9. O PROCESSO, DE ACORDO COM AS REIVINDICAÇÕES 1 E 8, CARACTERIZADO PELO material encaminhado pela briquetagem poder 9. THE PROCESS, ACCORDING TO CLAIMS 1 AND 8, CHARACTERIZED BY THE material sent by the briquetting power Petição 870180015625, de 27/02/2018, pág. 43/47Petition 870180015625, of 27/02/2018, p. 43/47 3/3 ser submetido a etapas de moagem, peneiramento e mistura com biomassa antes da compactação.3/3 be subjected to grinding, screening and mixing with biomass steps before compaction. 10. O PROCESSO, DE ACORDO COM AS REIVINDICAÇÕES 1, 8 E 9, CARACTERIZADO PELO material a ser encaminhado para briquetagem ter umidade e granulometria inferior a 12% e inferior a 5 mm, respectivamente.10. THE PROCESS, ACCORDING TO CLAIMS 1, 8 AND 9, CHARACTERIZED BY THE material to be sent to briquetting, having humidity and granulometry less than 12% and less than 5 mm, respectively. 11. O PROCESSO, DE ACORDO COM AS REIVINDICAÇÕES 1 E 5, CARACTERIZADO PELO fluxo da solução de lavagem de gases entre os dispositivos de lavagem e o reservatório ser assistido por conjuntos motobomba (15).11. THE PROCESS, ACCORDING TO CLAIMS 1 AND 5, CHARACTERIZED BY THE flow of the gas washing solution between the washing devices and the reservoir to be assisted by pump sets (15). 12. DISPOSITIVO PARA COBRIR O ASSOALHO DA CÂMARA DE DESIDRATAÇÃO CARACTERIZADO POR compreender um estrado formado pelas estruturas de sustentação da plataforma (2), espaços de circulação de ar (3), superfície da plataforma (4), aberturas (5) e a plataforma (6).12. DEVICE FOR COVERING THE FLOOR OF THE DEHYDRATION CHAMBER CHARACTERIZED because it comprises a platform formed by the support structures of the platform (2), air circulation spaces (3), platform surface (4), openings (5) and the platform (6).
BR102018003828-1A 2018-02-27 2018-02-27 SOLID WASTE AND BIOMASS DEHYDRATION AND DENSIFICATION PROCESS AND DEVICE BR102018003828A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR102018003828-1A BR102018003828A2 (en) 2018-02-27 2018-02-27 SOLID WASTE AND BIOMASS DEHYDRATION AND DENSIFICATION PROCESS AND DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR102018003828-1A BR102018003828A2 (en) 2018-02-27 2018-02-27 SOLID WASTE AND BIOMASS DEHYDRATION AND DENSIFICATION PROCESS AND DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR102018003828A2 true BR102018003828A2 (en) 2019-09-17

Family

ID=67952045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102018003828-1A BR102018003828A2 (en) 2018-02-27 2018-02-27 SOLID WASTE AND BIOMASS DEHYDRATION AND DENSIFICATION PROCESS AND DEVICE

Country Status (1)

Country Link
BR (1) BR102018003828A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Białowiec et al. The RDF/SRF torrefaction: An effect of temperature on characterization of the product–Carbonized Refuse Derived Fuel
CA2761299C (en) A method for the thermal treatment of biomass in connection with a boiler plant
Zhang et al. A hybrid biological and thermal waste-to-energy system with heat energy recovery and utilization for solid organic waste treatment
CN101844859B (en) Complete steam low-temperature thermally tempering and drying device and method for sludge
US20120137576A1 (en) Method and plant for the thermal treatment of organic matter in order to produce charchoal or char
CN203991628U (en) A kind for the treatment of apparatus that efficiently utilizes MSW heating value
RU2007121675A (en) METHOD FOR CONVERTING SOLID BIO-WASTE TO RENEWABLE FUEL
EA018161B1 (en) Method and apparatus for the manufacture of torrefied lignocellulosic material
US20160304800A1 (en) Torrefaction Process
CN107008735A (en) A kind of Combustion Properties of Municipal Solid Waste gasification process
US20170349849A1 (en) A Method And Apparatus For Thermochemically Processing Material
US20130263501A1 (en) System and method for biomass fuel production and integrated biomass and biofuel production
CA3173561C (en) Organic waste carbonization system
US20120122194A1 (en) Method for the total gasification of garbage or waste
KR101051093B1 (en) High Function Organic Sludge Dryer Using Water-In-oil Evaporation Technology at Normal Pressure
CN106678815B (en) A kind of house refuse low temperature pyrogenation system and method
KR101788302B1 (en) Biogas generation system of organic wastes
BR102018003828A2 (en) SOLID WASTE AND BIOMASS DEHYDRATION AND DENSIFICATION PROCESS AND DEVICE
JP2017177008A (en) Dry methane fermentation method and dry methane fermentation device
CN209940807U (en) Sludge phase separation heat treatment equipment with heat energy recycling function
CN206540133U (en) A kind of house refuse low temperature pyrogenation system
US20130263499A1 (en) System and method for densification of renewable coal replacement fuel
WO2011076996A1 (en) Method for reducing greenhouse gas emissions in fuel applications of peat
Naryono et al. The development of five-level trays type biodryer reactor for processing of organic waste and vinasse mixture into solid recovered fuel
Somsai et al. Effect of air Recirculation on Moisture Removal Efficiency in Combined Hydrolytic–Aerobic Rotary Bio-Drying Process

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09B Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette]