Gassification of municipal solid wastes (MSW) with gypsum wastes analysis for obtaining syngas production”

Las técnicas de eliminación sostenible de los residuos sólidos urbanos (RSU) son esenciales para una gestión eficaz de los materiales y la energía. Para abordar los problemas de la baja viabilidad de las instalaciones de conversión de residuos en energía para la eliminación de RSU, exploramos la incorporación sinérgica de los residuos de yeso del sector de la construcción y la demolición (C&D). Mezclar yeso de bajo valor con RSU puede proporcionar una mejor recuperación del producto y viabilidad económica. Para entender el impacto de la incorporación de yeso en la conversión de RSU, mezclamos los RSU sintéticos en una mezcla 1:1 de RSU con yeso de residuos de la construcción y se estudia la evolución y del syngas a escala de laboratorio a diferentes temperaturas y en entornos pirolíticos y de gasificación. La incorporación de yeso llevó a un aumento de la producción de gas de síntesis y a una disminución del del carbón ya que el carbón era oxidado por el CaSO4. El análisis termogravimétrico (TGA) se realizó antes de este estudio y reveló ciertas consideraciones para tener en cuenta en esta tesis. La adición de un 50% de yeso sólo modificó el rendimiento final de cenizas en un 10% en condiciones de pirólisis. La adición de yeso provocó un retraso en la evolución de H2 y CO, los rendimientos acumulados de H2 y CO2 aumentaron significativamente, y el rendimiento de CO cambió mínimamente. Además, gases como el CH4 disminuyeron con la adición de yeso. Por lo tanto, en esta tesis se muestra la mejora del rendimiento del gas de síntesis junto con el procedimiento de los experimentos y las condiciones de funcionamiento para la interacción del yeso con los RSU, y así poder ayudar a desarrollos futuros de la incorporación de residuos de yeso.

Sustainable disposal techniques of municipal solid wastes (MSW) are essential for effective material and energy management. To address the issues of low technoeconomic viability of waste-to-energy facilities for MSW disposal, we explore the possibility of synergistic incorporation of gypsum waste from construction and demolition (C&D) sector. Co-processing low value gypsum with this MSW can potentially provide improved product recovery and simultaneously provide economic viability. To understand the impact of gypsum incorporation into MSW conversion, we tested synthetic MSW and 1:1 mixture of MSW with gypsum from drywall wastes in a macro-scale syngas evolution and conversion at different temperatures and in pyrolytic and gasifying environments. Gypsum incorporation led to increased syngas production and decreased char yields as the char was oxidized by CaSO4. Thermogravimetric analysis (TGA) was done prior to this study and revealed certain considerations to be taken into account in this thesis. Adding 50% gypsum only changed the final ash yield by 10% in pyrolysis conditions. While addition of gypsum led to delayed evolution of H2 and CO, the cumulative yields of H2 and CO2 increased significantly, and the yield of CO changed minimally. Additionally, gases such as CH4 decreased by gypsum addition. Thus, improved syngas yield and uniformity are shown in this thesis along with the procedure of the experiments and the operating conditions for gypsum interaction with MSW which can help in further development of gypsum waste incorporation.