Dissertação

{en_GB=Comparison of processes for producing bioproducts from wastewater treatment using life cycle analysis} {} EVALUATED

{pt=As lamas de esgoto, um subproduto das estações de tratamento de águas residuais, são consideradas um resíduo cuja reciclagem contribuem emissões de gases com efeito de estufa e libertam poluentes para o meio ambiente. Devido a avanços tecnológicos e à preocupação com a sustentabilidade ambiental, as lamas são vistas como uma fonte de energia alternativa aos combustíveis fósseis, através da produção de biocombustíveis. Esta tese examina três principais rotas de valorização das lamas e seus sistemas de produção de biocombustíveis. A primeira produz biocombustíveis através de biogás obtido por digestão anaeróbica, a segunda gaseifica as lamas produzindo syngas e a terceira usa a pirólise, os produtos são depois processados para produzir combustível. Um modelo de Analise do Ciclo de Vida é usado para comparar o desempenho ambiental das rotas de produção de biocombustíveis para determinar quais são alternativas viáveis à produção convencional de combustíveis fósseis. Para conectar os impactos do aquecimento global aos processos que compõem os sistemas de produção, foi escolhida uma abordagem baseada em processos. Os resultados são comparados com os combustíveis fósseis e entre si. O inventário do ciclo de vida serve como base de dados para investigações futuras. Uma análise de desempenho é realizada para fazer expectativas mais realistas do potencial de um biocombustível. Também é feita uma previsão de como o desempenho da rota mudará à medida que a tecnologia avança. Estas conclusões e análises serão a base para uma discussão sobre as vantagens e desvantagens das rotas, e sobre quais rotas são mais promissoras. , en=Sewage sludge, a byproduct of wastewater treatment plants, has long been considered a waste material whose traditional methods of disposal contribute to harmful greenhouse gas emissions and release harmful pollutants into the environment. However, technological advancements and environmental concerns have resulted in sewage sludge being recognized as a valuable resource for biofuel production, with biofuels serving as an alternative renewable energy source to fossil fuels. This thesis investigates three major sewage sludge valorization pathways and their subsequent biofuel processing routes. The first pathway involves biofuels made from anaerobic digestion biogas, the second involves gasifying sludge into syngas, and the third involves Pyrolysis of sewage sludge, with the products being processed to meet fuel requirements. To determine which routes have the potential as alternatives to conventional fossil fuel production, a Life Cycle Assessment model is used to compare the environmental performance of alternative biofuel production routes. A process-based approach was chosen to link the global warming impacts to the processes that comprise the manufacturing systems. The obtained results are then compared among themselves as well as to their fossil fuel counterparts. The life cycle inventory is presented as a database for future research. For more realistic expectations of a biofuel's potential, an analysis on performance change is done, along with a prediction of how the route's performance changes as technology matures. These findings and analyses will then form the basis for a discussion of the routes' advantages and disadvantages, as well as arguments for which routes hold the most promise. }
{pt=Análise Ciclo de Vida, Tratamento de Água Poluída, Lamas de Esgoto, Biocombustível, Potencial de Aquecimento Global, en=Life Cycle Assessment, Wastewater Treatment, Sewage Sludge, Biofuel, Global Warming Potential}

novembro 21, 2023, 11:30

Orientação

ORIENTADOR

Inês Esteves Ribeiro

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Ana Alexandra Barbosa Lanham

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar