Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36336
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorCanencio, Kevin Nabor Paredes-
dc.date.accessioned2025-04-01T18:58:35Z-
dc.date.available2025-04-01T18:58:35Z-
dc.date.issued2025-02-28-
dc.identifier.citationCANENCIO, Kevin Nabor Paredes. Carbonização hidrotérmica de lodo de esgoto: caracterização do hidrocarvão e análise estatística de nutrientes e poluentes na fase líquida. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36336-
dc.description.abstractHydrothermal carbonization (HTC) of sewage sludge has significant potential for providing bioenergy and nutrients and can contribute to conventional wastewater treatment. However, more research needs to focus on sewage sludge from primary clarifiers with high moisture content in order to optimize the treatment process and maximize its volume reduction efficiency. This study examines the physical and chemical properties of HTC from primary sludge obtained from a sewage treatment plant, analyzing conditions such as temperature (180-220°C), reaction time (60-120 minutes) and pH (6.5- 12). The Principal Component Analysis (PCA), Sensitivity Analysis and Response Surface Analysis (RSM) techniques were used to study the liquid phase; Techniques such as scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD), X-ray fluorescence (XRF) and Fourier transform infrared vibrational spectroscopy (FTIR) were applied to the solid phase. The results show that temperature markedly affects the hydrochar yield, higher calorific value (HHV) and macronutrients, such as total Kjeldhal nitrogen, ammoniacal nitrogen, potassium, almost all micronutrients evaluated, with a greater influence (88%) on iron concentrations. Time had a moderate influence in relation to organic nitrogen, and micronutrients such as Si, Ca, Se and Mn. The pH significantly influenced the concentrations of macro and micronutrients (P, S, Al, Mg, Ni, Mo) as well as the concentrations of pollutants especially As and Ba. Despite the potential of hydrochar as a biofuel, simple optimization of variables is insufficient to obtain high HHV, indicating the need for co-HTC approaches. The liquid phase has great potential as a biofertilizer due to the high levels of nutrients and the low content of heavy metals, although the high chemical oxygen demand may limit its use. Future research should explore the application of the liquid phase of HTC primary sewage sludge in agricultural activities.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paranápt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.pt-brpt_BR
dc.subjectCarbonizaçãopt_BR
dc.subjectLodo residualpt_BR
dc.subjectBiomassapt_BR
dc.subjectCarvão vegetalpt_BR
dc.subjectAdubos e fertilizantes orgânicospt_BR
dc.subjectCarbonizationpt_BR
dc.subjectSewage sludgept_BR
dc.subjectBiomasspt_BR
dc.subjectCharcoalpt_BR
dc.subjectOrganic fertilizerspt_BR
dc.titleCarbonização hidrotérmica de lodo de esgoto: caracterização do hidrocarvão e análise estatística de nutrientes e poluentes na fase líquidapt_BR
dc.title.alternativeHydrothermal carbonization of sewage sludge: hydrochar characterization and statistical analysis of the nutrients and pollutants in the liquide phasept_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoA carbonização hidrotérmica (HTC) de lodo de esgoto tem um potencial significativo para fornecimento de bioenergia e nutrientes, podendo contribuir para o tratamento convencional de águas residuais. No entanto, mais pesquisas precisam se concentrar no lodo de esgoto de decantadores primários com alto teor de umidade, com a finalidade de otimizar o processo de tratamento e maximizar sua eficiência na redução do volume. Este estudo examina as propriedades físicas e químicas da HTC de lodo primário obtido de uma estação de tratamento de esgoto, analisando condições como temperatura (180-220°C), tempo de reação (60-120 minutos) e pH (6,5-12). As técnicas Análise do Componente Principal (PCA), Análise de Sensibilidade e Análise de Superfície Resposta (RSM) foram usadas para estudar a fase líquida; técnicas como microscopia eletrônica de varredura (SEM), difratometria de raios X (XRD), fluorescência de raios X (XRF) e espectroscopia vibracional no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) foram aplicadas à fase sólida. Os resultados mostram que a temperatura afeta acentuadamente o rendimento mássico, poder calorífico superior (HHV) e macronutrientes, tais como nitrogênio total Kjeldhal, nitrogênio amoniacal, potássio, e de quase todos os micronutrientes avaliados, com maior influência (88%) nas concentrações de ferro. O tempo teve uma influência moderada em relação a nitrogênio orgânico, e micronutrientes como Si, Ca, Se e Mn. O pH influenciou significativamente as concentrações de macro e micronutrientes (P, S, Al, Mg, Ni, Mo) assim como nas concentrações de poluentes especialmente As e Ba. Apesar do potencial do hidrocarvão como biocombustível, a simples otimização das variáveis é insuficiente para obter um alto HHV, indicando a necessidade de abordagens de co-HTC. A fase líquida tem grande potencial como biofertilizante devido aos altos níveis de nutrientes e ao baixo teor de metais pesados, embora a elevada demanda química de oxigênio possa limitar seu uso. Pesquisas futuras devem explorar a aplicação da fase líquida do lodo de esgoto primário HTC em atividades agrícolas.pt_BR
dc.degree.localLondrinapt_BR
dc.publisher.localLondrinapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1699943302567107pt_BR
dc.contributor.advisor1Bail, Alesandro-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1280246965220928pt_BR
dc.contributor.referee1Bail, Alesandro-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1280246965220928pt_BR
dc.contributor.referee2Scheufele, Fabiano Bisinella-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4578180806056815pt_BR
dc.contributor.referee3Cavali, Matheus-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9422321684587610pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambientalpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIApt_BR
dc.subject.capesEngenharia/Tecnologia/Gestãopt_BR
Aparece nas coleções:LD - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
carbonizacaohidrotermicalodoesgoto.pdf8,74 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons