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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2009.tde-03072009-142129
Documento
Autor
Nome completo
Carlos Humberto Mora Bejarano
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Oliveira Júnior, Silvio de (Presidente)
Balestieri, Jose Antônio Perrella
Giulietti, Marco
Morita, Dione Mari
Yanagihara, Jurandir Itizo
Título em português
Avaliação exergoecológica de processos de tratamento de esgoto.
Palavras-chave em português
Desenvolvimento sustentável
Estações de tratamento de águas residuárias
Impactos ambientais
Meio ambiente
Resumo em português
O presente trabalho propõe uma metodologia científica, com critérios bem definidos, para avaliar e quantificar o desempenho ambiental e a renovabilidade de processos de tratamento de esgoto, numa base única: a exergia. O desempenho ambiental é quantificado através do cálculo da eficiência exergética ambiental, definida como a razão da exergia do efeito útil do processo pela exergia total consumida dos recursos humanos e naturais, incluindo todas as entradas exergéticas. O cálculo da renovabilidade é feito por meio do índice exergético de renovabilidade definido como como a razão entre a exergia dos produtos pela soma das exergias não renováveis, a exergia destruída, a exergia de desativação e a exergia das emissões e residuos. A metodologia foi aplicada a três processos de tratamento de esgoto: dois biológicos (aeróbio e anaeróbio) e um físico-químico (TQA). O cálculo dos indicadores exergéticos foi realizado para cada um destes processos e foi observado que o processo com maiores valores de desempenho ambiental e renovabilidade, considerando o metano e o lodo do processo como efeito útil, foi o processo RAFA Lagoa Facultativa, com valores respectivamente de n (0,983) e lâmbda(7,060). A análise dos resultados mostrou que a metodologia proposta é uma ferramenta útil na avaliação e comparação do desempenho ambiental e da renovabilidade de processos de tratamento de esgoto.
Título em inglês
Exergology evaluation of wastewater treatment process.
Palavras-chave em inglês
Activated sludge
Chemically enhanced primary treatment
Exergy efficiency
Facultative lagoon
Renewability exergy index
Upflow anaerobic sludge blanket reactor
Wastewater treatment systems
Resumo em inglês
This work proposes a scientific methodology, with well defined criteria, to assess and quantify the environmental performance and renewability of wastewater treatment processes on a single base: the exergy. The environmental performance was measured by calculating the environmental exergy efficiency defined as the exergy ratio of the useful effect of the process to the total exergy consumed by human and natural resources, including all the exergy inputs. The renewability calculation was done using the renewability exergy index defined as the exergy ratio of the products to the sum of the non-renewable exergy, destroyed exergy, deactivation exergy and the emissions and waste exergy. The methodology was applied to three wastewater treatment processes: biological (aerobic and anaerobic) and physicochemical (CEPT) processes. The exergy indicators were calculated for each of these processes and it was observed that the process with the higher environmental performance and renewability values, considering the methane and sludge of process as useful effect, was the Facultative Lagoon UASB process, with values, respectively, of n(0.983) and lambda(7.060). The results analysis showed that the proposed methodology is a useful tool in the evaluation and comparison of environmental performance and renewability of wastewater treatment processes.
 
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Data de Publicação
2009-07-13
 
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