Health waste treatment by pyrolysis

Tôrres-Filho, Artur; Ferreira, Alison Frederico Medeiros; Melo, Gilberto Caldeira Bandeira de; Lange, Liséte Celina

doi:10.1590/S1413-41522014000200009

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Engenharia Sanitaria e Ambiental

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Sumário

Artigos Técnicos • Eng. Sanit. Ambient. 19 (02) • Apr-Jun 2014 • https://doi.org/10.1590/S1413-41522014000200009 copy

Health waste treatment by pyrolysis

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

This work shows the technical and environmental evaluation of a pilot plant for treatment of health waste by pyrolysis, regarding its productivity, fuel consumption, weight loss in the process, atmospheric emissions, wastewater and the charcoal obtained. The process resulted in values of weight loss between 46,75 and 58,77%, for processing time ranged between 2 and 6 hours. The greatest environmental safety was obtained in the third tested operation condition, concerning atmospheric emissions of pollutants, as the concentration of dioxins and furans value obtained was 0,0162ng/Nm³. Two combustors were used in the operation, pyrolysis gas was injected in the biomass feed pipe, and the air flow volume was increased by 15% in the combustion zone of the wood chips, mixed with the pyrolysis gas. The proposed solution has shown great potential to be used in municipalities dealing with proper management of health waste as a challenge to be overcome.

pyrolysis; waste treatment; health waste; biochar

Grupo	Características
A	Biológico
B	Químico
C	Radioativo
D	Semelhante aos Resíduos Sólidos Urbanos
E	Perfurantes, cortantes e abrasivos.

Quantidade de ciclos	Tempo de processo (h)	Temperatura do fluido de processo (°C)	Perda de massa (%)
1	6	329*	46,75*
1	2	325*	56,67*
8	3	325*	58,77*
4	4	325*	58,51*

Condição de operação	Vazão (m³.h^-1)	Vazão Normal (Nm³/h^-1)	[MP]* (mg.Nm^-3)	[NO_x]* (mg.Nm^-3)
1	1058,66	799,75	49,34	40,15
	1081,60	799,12	53,76	104,28
	1080,32	799,19	29,49	23,07
2	2597,25	2017,05	84,78	344,56
	2595,67	1976,96	100,91	160,97
	2583,54	1998,04	31,29	240,34
3	3043,76	2285,77	63,43	114,3
	3016,81	2358,48	61,08	78,54
	3017,78	2347,58	57,84	80,89

Condição	[SO₂]* (mg.Nm^-3)	[HCl]* (mg.Nm^-3)	[HBr]* (mg.Nm^-3)	[HF]* (mg.Nm^-3)	[Fluoretos]* (mg.Nm^-3)	[Cl₂]* (mg.Nm^-3)	Dioxinas e Furanos* (ηg.Nm^-3)
1	<1,595	2,150	<0,091	<0,134	0,110	<0,183	0,6371
	4,560	<0,009	<0,091	<0,134	1,100	<0,183
	<1,595	0,030	<0,091	<0,134	0,300	<0,183
2	1,940	<0,009	<0,092	<0,125	0,150	<0,183	0,1095
	<1,592	<0,009	<0,092	<0,125	0,070	<0,183
	5,490	<0,009	<0,092	0,200	0,260	<0,183
3	7,190	<0,009	<0,092	3,100	<0,012	<0,184	0,0162
	3,610	<0,009	<0,092	2,750	<0,012	<0,184
	7,230	<0,009	<0,092	2,750	<0,012	<0,184

Condição de operação	[Mn]* (mg.Nm^-3)	[Cu]* (mg.Nm^-3)	[Pb]* (mg.Nm^-3)	[Cd]* (mg.Nm^-3)
1	0,142	<0,098	<0,098	<0,001
	0,140	<0,098	<0,098	<0,001
	0,132	<0,098	<0,098	<0,001
2	0,232	<0,098	<0,098	<0,001
	0,208	0,110	<0,098	0,011
	0,453	<0,098	<0,098	<0,001
3	0,118	<0,096	<0,096	<0,001
	0,089	<0,096	<0,096	<0,001
	0,116	<0,096	<0,096	<0,001

Descrição	Unid.	Valores
Zinco	mg.L^-1	0,14
Amônia	mgNH₃.L^-1	2,11
ATA	mg.L^-1	0,45
Benzeno	µg.L^-1	3,94
Tolueno	µg.L^-1	36,1
Etilbenzeno	µg.L^-1	23,9
O-Xileno	µg.L^-1	1,31
m,p-xilenos	µg.L^-1	19,3
Chumbo total	mg.L^-1	0,01
Cianetos	mgCN^-.L^-1	<0,01
Cobre total	mg.L^-1	0,07
Cromo total	mg.L^-1	<0,05
DBO	mgO₂.L^-1	540
DQO	mgO₂.L^-1	1348
Ferro solúvel	mg.L^-1	0,85
Fluoreto total	mg.L^-1	1,11
Índice de fenóis	mg.L^-1	0,17
Mercúrio total	mg.L^-1	<1
Níquel total	mg.L^-1	0,03
Óleos e graxas	mg.L^-1	13
pH	-	9,3
Sólidos em suspensão	mg.L^-1	<4
Sólidos sedimentáveis	mg.L^-1	<0,01
Sulfatos	mgSO₄ ^2-.L^-1	131,3
Sulfeto total	mgS^2-.L^-1	<0,1

Parâmetro	Unidade	Resultados	Limite de referência*
Selênio	mg Se.L^-1	<0,01	1,0
Arsênio	mg As.L^-1	<0,01	1,0
Bário	mg Ba.L^-1	<0,10	70,0
Cádmio	mg Cd.L^-1	<0,01	0,5
Chumbo	mg Pb.L^-1	<0,1	1,0
Cromo total	mg Cr.L^-1	<0,05	5,0
Fluoreto	mg F^-.L^-1	<0,48	15,0
Mercúrio	mg Hg.L^-1	<0,001	0,1
Prata	mg Ag.L^-1	<0,05	5,0

Parâmetro	Unidade	Resultados		Limite de referência*
Zinco	mg Zn.L^-1	0,330	0,310	5,000
Alumínio	mg Al.L^-1	<0,100	<0,100	0,200
Arsênio	mg As.L^-1	<0,010	<0,010	0,010
Bário	mg Ba.L^-1	0,070	0,070	0,700
Cádmio	mg Cd.L^-1	<0,001	<0,001	0,005
Chumbo	mg Pb.L^-1	<0,010	<0,010	0,010
Cianeto	mg CN^-.L^-1	<0,010	<0,010	0,070
Cloreto	mg Cl^-.L^-1	449,070	451,820	250,000
Cobre total	mg Cu.L^-1	<0,050	<0,050	2,000
Cromo total	mg Cr.L^-1	<0,050	<0,050	0,050
Fenóis totais	mg.L^-1	0,430	0,430	0,010
Ferro	mg Fe.L^-1	1,210	1,450	0,300
Fluoreto	mg F^-.L^-1	0,830	0,820	1,500
Manganês	mg Mn.L^-1	0,980	1,280	0,100
Mercúrio	mg Hg.L^-1	<0,001	<0,001	0,001
Nitrato	mg N.L^-1	<1,000	<1,000	10,000
Prata	mg Ag.L^-1	<0,050	<0,050	0,050
Selênio	mg Se.L^-1	<0,010	<0,010	0,010
Sódio	mg Na.L^-1	155,550	157,250	200,000
Sulfato	mg SO₄ ^2-.L^-1	133,700	144,300	250,000
Surfactantes	mg.L^-1	1,190	1,190	0,500

Descrição	Unidade	Valores
Chumbo	mg.kg^-1	44,56
Vanádio	mg.kg^-1	<1,00
Zinco	mg.kg^-1	804,50
Bário	mg.kg^-1	<1,00
Berílio	mg.kg^-1	<1,00
Cobre	mg.kg^-1	17,02
Lítio	mg.kg^-1	<1,00
Manganês	mg.kg^-1	99,62
Molibdênio	mg.kg^-1	<1,00
Estanho	mg.kg^-1	<1,00
Cromo	mg.kg^-1	<5,00
Mercúrio	mg.kg^-1	<0,05
Tálio	mg.kg^-1	<1,00
Cobalto	mg.kg^-1	<5,00
Níquel	mg.kg^-1	5,01
Telúrio	mg.kg^-1	<5,00
Antimônio	mg.kg^-1	<0,50
Cloretos	mg.kg^-1	1801,79
PCBs	mg.kg^-1	<0,31

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