METODOLOGIA DOS ENSAIOS DE PODER CALORÍFICO DA FRAÇÃO ORGÂNICA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS DOMICILIARES

DE PORTO ALEGRE (2009/2010)

1. Introdução

Como complemento ao processo de “Caracterização gravimétrica dos resíduos sólidos provenientes da coleta ordinária domiciliar 2009/2010” foi executado um rito sumário de determinação das características elementares de amostras da fração orgânica prontamente biodegradável dos resíduos coletados via coleta ordinária domiciliar. As amostras, em número de 32, foram tomadas de cargas de resíduos provenientes de 32 diferentes roteiros de coleta, correspondendo a 25% do total de roteiros à época existentes. Neste sentido, o processo absolutamente não apresenta a robustez estatística necessária à consolidação científica dos dados obtidos, a qual demandaria repetições e extensão das amostragens respeitando as diferentes sazonalidades as quais influenciam qualitativamente a geração dos resíduos. Portanto, tais resultados servem como mera estimativa das características da fração orgânica prontamente biodegradável dos resíduos coletados via coleta ordinária domiciliar em Porto Alegre, escopo do trabalho empreendido.

2. Amostragem

A partir dos volumes de resíduos descarregados por cada veículo coletor previamente selecionado, foram tomadas alíquotas de aproximadamente 80 kg segundo o procedimento “amostragem em pilhas de resíduos”, descrito pela NBR 10007/2004. Tais alíquotas tiveram suas frações orgânicas prontamente biodegradáveis separadas manualmente, quarteadas, amostradas e ensacadas (porções de aproximadamente 10 kg, então denominadas amostras), sendo então conduzidas ao Laboratório de Ensaios em Combustíveis da Fundação de Ciência e Tecnologia do estado do Rio Grande do Sul, aos cuidados da Química Iolanda Dill Fernandes. A Figura 1 apresenta o registro fotográfico de uma amostra assim encaminhada.

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Figura 1 – Registro fotográfico de amostra encaminhada ao laboratório

3. Preparação das amostras

Com a finalidade de remoção completa da umidade, as amostras foram desensacadas, pesadas e submetidas a temperatura de (50±5)ºC, até massa constante, em estufa de lâmpadas de filamento de 250 W, com circulação de ar. O tempo de secagem variou conforme o teor de umidade de cada amostra. O controle de temperatura visou obter-se a não-oxidação parcial das amostras, o que conduziria a liberação de calor e perda de poder calorífico das mesmas. A Figura 2 apresenta o processo de secagem das amostras. A Figura 3 apresenta a aparência do material amostrado, concluído processo de secagem

Após secagem, o material seco foi submetido à moagem [até 100% passante na malha 60 (0,250mm)]. A Figura 4 apresenta o moinho empregado na cominuição, e a Figura 5 apresenta uma amostra após moagem.

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Figura 2 – Secagem das amostras

Figura 3 – Amostra após secagem

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Figura 4 – Moinho empregado na cominuição das amostras

Figura 5 – Aparência da amostra pós-moagem

4. Determinações analíticas

Das amostras homogêneas foram tomadas alíquotas, sendo conduzidas à bomba calorimétrica PARR Instruments Company Modelo 1281 (vide Figura 6). O processo de determinação do Poder Calorífico Superior – PCS – seguiu a norma ASTM D-5865.

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Figura 6 – Bomba calorimétrica utilizada

O teor de hidrogênio, bem como outras características das amostras foram determinados em analisador LECO TrueSpec (vide Figura 7). A metodologia empregada foi a normalizada pela ASTM D-5373.

Figura 7 – Analisador LECO

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O Poder Calorífico Inferior – PCI - das amostras foi, então, calculado a partir dos resultados obtidos para o teor de hidrogênio.

5. Resultados

A Tabela 1 sumariza os resultados obtidos, a partir dos resumos de posição e dispersão. Os resultados encontram-se expressos em base seca.

Tabela 1 – Resumos de posição e dispersão dos resultados obtidos

Parâmetro N Mín Máx Média Med s2 E.P. C.V.

Poder Calorífico Superior (kcal/Kg) 32 2700 4960 4007 4160 341329 103 14,6%

Hidrogênio (%) 32 3,86 7,03 5,68 5,77 0,714 0,149 14,8%

Poder Calorífico Inferior (kcal/Kg) 32 2490 4605 3714 3850 296993 96,3 14,7%

Umidade a 105ºC (%H2O massa) 32 37,6 85,9 67,4 67,95 153,22 2,19 18,37%

N: número de análises efetuadas no período; Mín: Valor mínimo; Máx: Valor máximo; Med: Mediana; s2: Variância = [Σ(xi-Média)2]/(N-1)]; E.P.: Erro Padrão = (s2/N)0,5; C.V.: Coeficiente de Variação = desvio padrão (s)/média (%).

Porto Alegre, 19 de janeiro de 2012.

Eng. Químico Eduardo Fleck Mestre em Engenharia de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental

Chefe da Equipe de Resíduos Especiais/DDF/DMLU Matrícula 658653 CREA/RS 74582

Av. Azenha, 631, sala 42 - 90.160-001 - Porto Alegre, RS +55 51 3289.69.85 eduardofle@dmlu.prefpoa.com.br