O documento descreve o desenvolvimento de um protótipo de gaseificador horizontal para gerar gás combustível a partir de resíduos. O objetivo é aproveitar a parcela de energia usualmente gasta no transporte vertical de materiais em equipamentos convencionais. O documento apresenta os principais tipos de gaseificadores, características dos resíduos a serem usados nos testes e detalhes do protótipo experimental.

1. Felipe Da Silva Nascimento
Nivaldo Aparecido Corrêa
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Desenvolvimento de protótipo de gaseificador
de resíduos combustíveis em leito horizontal
Setembro/2013

2. Introdução
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Os resíduos, geralmente, contém altos teores
de umidade o que torna interessante o uso de
um equipamento multi-operacional.
A maioria dos equipamentos, devido a sua
maior altura com relação a base, precisam de
um sistema de transporte vertical, seja por
rampas, gôndolas, esteiras ou helicóides, o
qual tem a sua parcela energética a ser
subtraída do montante produzido.

3. Introdução (cont.)
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Na tentativa de aproveitar essa parcela e ainda
tornar a operação mais facilitada, propõe-se
testar um equipamento de queima que opere
na horizontal, onde o transportador, no caso
helicoidal, já pressione o material para dentro
da câmara de combustão.

4. Objetivo
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Desenvolver um gaseificador horizontal
capaz de gerar gás combustível a partir
de múltiplos resíduos.

5. Gaseificadores
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Os gaseificadores são recipientes revestidos com
material refratário e o processo ocorre a
temperaturas de aproximadamente 850 °C, sob
condições de pressão atmosférica ou sob
elevada pressão (BRAND, 2010 apud FEAM,
2012).

6. Gaseificação de biomassa
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(RAJVANSHI, 1986).
Gaseificante
CO
H2
CH4
ALCATRÕES
CINZAS(Ar, Oxigênio,
entre outros)

7. Características dos gaseificadores
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Fonte: FEAM, 2012 (adaptado de Cortez, Lora e Gómez (2009) e Henriques (2004).

8. Principais tipos
de gaseificadores
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9. Principais tipos
de gaseificadores (cont.)
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10. Resíduos Sólidos
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Fonte: FEAM 2012

11. Aproveitamento Energético de
Resíduos Sólidos Urbanos
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Segundo a FEAM (2012), o aproveitamento
energético de RSU, desde que utilize rotas
tecnológicas apropriadas e devidamente
analisadas quanto aos riscos de implementação,
é uma alternativa ambientalmente correta de
tratamento desses resíduos e uma oportunidade
de negócios.

12. Material e métodos
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Montagem
Testes iniciais
Coleta e avaliação dos gases

13. Material e métodos (cont.)
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Para a montagem contou-se com a oficina
mecânica da Escola de Engenharia de São
Carlos (EESC) e a oficina do laboratório no
Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada
(CRHEA);
Primeiramente, os testes serão feitos com
resíduo seco e de fácil locomoção no helicóide,
tal como, carvão, casca de grãos, serragem e
folhas secas.

14. Material e métodos (cont.)
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Com esses resíduos, ainda deverão ser feitas
regulagens de velocidade e admissão necessária
de ar com as respectivas análises dos gases,
temperatura do gás na saída do reator, na saída
do trocador de calor (usado para resfriar o gás).

15. Gaseificador experimental
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Foto: Felipe NascimentoFoto: Felipe Nascimento

16. Esquema do sistema
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AGRADECIMENTOS:
Ao CNPq pelo financiamento da bolsa de
mestrado,
À EESC/USP pela disposição da infraestrutura.

18. Referências bibliográficas
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 FEAM – Fundação Estadual do Meio Ambiente. Aproveitamento energético de
resíduos sólidos urbanos: guia de orientação para governos municipais de Minas
Gerais/ Fundação Estadual do Meio Ambiente. 163p. Belo Horizonte: FEAM,
2012.
 RAJVANSHI, A. K. Biomass Gasification. Nimbkar Agricultural Research Institute
PHALTAN. In: “Alternative Energy in Agricultura” – Chapter 4, Vol II, Ed. D. Yogi
Goswami, CRC Press, Maharashtra, India. 83-102p. 1986.-415523