RESUMO
ABSTRACT: The generation of wastes in poultry abattoirs has increased considerably in recent years due to the growing demand for chicken meat. This fact, combined with the current need for developing new forms of renewable energy from biomass, and the lack of disposal facilities, motivated this study. We determined the technical feasibility of the barbecue charcoal production using briquettes produced with different blends containing sludge from a poultry abattoir and Pinus spp. shavings. To that end, we have mixed both residues by gradually adding 10 to 90 % of sludge in the blends, which resulted in 9 treatments containing sludge, and 1 containing only shavings. After that, we produced four briquettes of each treatment and charred them by using a heating ramp. After charring, we submitted the charcoal to the analyzes of Moisture Content (MC), Bulk Density (BD), Compressive Resistance (CR), Gross Calorific Value (GCV), and Proximate Analysis (PA). We calculated the Gravimetric Yield (GY) and the Energy Density (ED) by using the results from the other analyzes. Results showed that the CR, the GCV, the Volatile Matter (VM), and the Fixed Carbon Content (FC) of the charcoals decreased by increasing the proportion of sludge in the blends. However, the charcoals' bulk density (BD) increased, which also increased its energy density (ED) and ash content (AC). The best blend to produce charcoal for household use was the one containing 90 % of sludge and 10 % of Pinus spp. shavings.
RESUMO: A geração de efluentes nos abatedouros de aves aumentou consideravelmente nos últimos anos devido à crescente demanda por carne de frango. Esse fato, combinado com a atual necessidade de desenvolvimento de novas formas de energia renovável a partir da biomassa e a falta de instalações de descarte para isso, motivou este estudo. O objetivo foi determinar a viabilidade técnica da produção de carvão para churrasco, usando briquetes produzidos com diferentes misturas contendo lodo de abatedouro de aves e maravalha de Pinus spp. Para determinar a viabilidade técnica, misturou-se os dois resíduos adicionando gradualmente 10-90 % de lodo nas misturas, o que resultou em nove tratamentos contendo lodo e um contendo apenas maravalha. Depois disso, quatro briquetes de cada tratamento foram produzidos e carbonizados. Após a carbonização, os carvões foram submetidos às análises de teor de umidade (MC), densidade a granel (BD), resistência à compressão (CS), poder calorífico superior (GCV) e análise imediata (PA). O Rendimento Gravimétrico (GY) e a Densidade Energética (DE) de cada tratamento foram calculados usando os resultados das outras análises. A resistência à compressão (CR), o poder calorífico superior (GCV), o teor de voláteis (VM) e o teor de carbono fixo (FC) do carvão diminuiu com o aumento da proporção de lodo nas misturas. A densidade aparente (BD), o teor de cinzas (AC) e a densidade energética (ED) aumentaram com o acréscimo de lodo na mistura. A melhor mistura para a produção de carvão de briquetes para uso doméstico foi a que teve 90 % de lodo e 10 % de partículas de Pinus.
RESUMO
ABSTRACT: This paper aimed to evaluate the technological properties of particleboards produced with particles of unconventional species, bamboo of the species Phyllostachys edulis, and of the genus traditionally used by the sector for the production of the particulate panels in Brazil, Pinus spp.The bamboo splints of 3 years old were collected in Frei Rogério, Santa Catarina, being transformed into particles in a mill hammer, while the particles of Pinus spp. were collected from the industrial process of MDP production in Bonet Madeiras e Papéis Ltda Company in Santa Cecília, Santa Catarina. The company used eight-year-old logs of P. taeda and P. elliottii from the thinning process, without distinction of the species. The experiment was composed of five compositions with mixing the bamboo and wood particles in different proportions ((T1)100:0%; (T2)75:25%; (T3)50:50%; (T4)25:75%; (T5)0:100%). The panels were produced nominal density of 700 kg / m³ and pressing cycle of 160ºC and 40 kgf/cm² for 8 minutes. Results reporting physical and mechanical properties of panels were evaluated through Analysis of Variance and Tukey´s Test at 95% probability. The results evidenced that bamboo particles presented potential for the production of particleboard. The most promising results were presented with the addition of 50% of bamboo in the panel composition (T3), mainly by means observed for dimensional stability, as for strength and stiffness. Values of internal bond presented significantly lower averages with the addition of more than 25% of bamboo.
RESUMO: Este estudo tem por objetivo avaliar as propriedades tecnológicas de painéis de madeira produzidos com partículas de bambu da espécie Phyllostachysedulis, e do gênero tradicionalmente utilizado pelo setor para a produção dos painéis particulados no Brasil, o Pinus spp. As varas de bambu com três anos de idade foram coletadas em Frei Rogério, no estado de Santa Catarina, Brasil, sendo transformadas em partículas em um moinho. As partículas de Pinus spp. foram coletadas no processo produtivo da Empresa Bonet Madeiras e Papéis Ltda em Santa Cecília, Santa Catarina. A empresa utiliza toras provenientes do desbaste de reflorestamentos de Pinus taeda e Pinus elliottii com oito anos de idade, sem distinção de espécies. O experimento foi composto por cinco tratamentos com mistura das partículas de bambu e de madeira em diferentes proporções ((T1)100:0%; (T2)75:25%; (T3)50:50%; (T4)25:75%; (T5)0:100%). Os painéis foram produzidos com densidade nominal de 700 kg / m³ e ciclo de prensagem de 160 ºC e 40 kgf/cm2 por oito minutos. Os resultados para as propriedades físicas e mecânicas dos painéis foram avaliados por meio da Análise da Variância e do Teste de Tukey a 95% de probabilidade. Os resultados evidenciaram que o bambu apresenta potencial para a produção de painéis de partículas. O resultado mais promissor foi encontrado com a adição de 50% de bambu na composição do painel (T3), principalmente quanto a estabilidade dimensional e aos valores de resistência e rigidez. Os valores para ligação interna apresentaram-se significativamente menores com adição de mais de 25% de partículas de bambu.
RESUMO
ABSTRACT: The pelleting of forest and agricultural materials, mainly because many residues from both industries can be used in this process, has been an alternative in obtaining added value products to energy generation. Thus, the aim of this study was to evaluate the energy quality of the pellets produced from forest and agricultural residues as raw materials and to verify the utility of the thermogravimetric analysis (TGA) and the differential thermogravimetric analysis (DTG) in characterizing the behavior of the pellets during the combustion process. Four residues were used: (1) Pinus spp. woodchips, (2) apple pruning residues, (3) aciculated dry branches of Araucaria angustifolia and (4) A. angustifolia empty-seeds. Chemical composition of the raw materials was determined and the physical and energetic properties of the pellets were analysed. Plus, the proximate analysis of the pellets was carried out. The samples were submitted to TGA with a heating rate of 20ºC min-1 from room temperature to 1000ºC, in a N2 atmosphere. The variation of chemical composition of each residue was determinant in the characterization of each stage of the thermal degradation. Stages and events of the degradation were closely linked to the chemical and energetic nature of the samples. Use of TGA to characterize the thermal degradation of the pellets produced with different forest and agricultural residues was demonstrated as an efficient technique to quantify and qualify the events that occurred in each stage of the combustion of these biofuels.
RESUMO: A peletização de resíduos florestais e agrícolas tem sido uma alternativa na obtenção de produtos com maior valor agregado para a geração de energia, pois muitos resíduos podem ser utilizados neste processo. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade energética dos pellets produzidos com resíduos florestais e agrícolas como matéria-prima e verificar a viabilidade de uso da análise termogravimétrica (TGA) e análise termogravimétrica diferencial (DTG) para caracterizar o comportamento dos pellets durante o processo de combustão. Foram utilizados quatro resíduos: (1) partículas de Pinus spp., (2) resíduos de poda de maçã, (3) ramos secos aciculados de Araucaria angustifolia e (4) falhas de pinhão de A. angustifolia. Foram determinadas a composição química das matérias-primas e analisadas suas propriedades físicas e energéticas, bem como a análise imediata dos pellets. As amostras foram submetidas ao TGA com uma taxa de aquecimento de 20ºC min-1 da temperatura ambiente a 1000ºC, em atmosfera de N2. As curvas termogravimétricas permitiram a avaliação da perda de massa em função da temperatura. O DTG permitiu a avaliação da taxa de perda de massa. A variação na composição química de cada resíduo foi determinante para caracterizar cada estágio da degradação térmica. Os estágios e os eventos de degradação estavam intimamente ligados à natureza química e energética das amostras. O uso de TGA, para caracterizar a degradação térmica dos pellets produzidos com diferentes resíduos florestais e agrícolas, se mostrou eficiente para quantificar e qualificar os eventos que ocorreram em cada estágio de combustão desses biocombustíveis.
RESUMO
ABSTRACT: This study aimed to determine the energetic quality of the Bambusa vulgaris culms for combustion (in natura) and as a charcoal. Five individuals (culms) of Bambusa vulgaris of 3 years of age were analyzed, gathered in the city of Florianópolis, Santa Catarina. In the in natura culms it was determined the moisture content freshly gathered (39%); basic density (0.624gcm-3); the chemical composition (total extractive content (16.26%) and lignin content (25.76%)); the proximate chemical composition (volatiles content (82.25%); fixed carbon content (15.26%) and ash (2.49%)) and gross calorific value (4571kcalkg-1). In the charcoal, produced in the laboratory, the determined properties were the gravimetric yield (36.40%);the apparent density (0.372gcm-3); volatiles content (27.55%); fixed carbon content (67.32%); ash (5.12%) and gross calorific value (7431kcalkg-1). The Bambusa vulgaris species has potential for use in the energy generation either in natura, as chips for burning in boilers or in the charcoal form for domestic use, it can be used to broaden the base of biomass for energy generation and to replace the timber species of Pinus and Eucalyptus gender used for this purpose in the Southern region of Brazil.
RESUMO: Este trabalho teve como objetivo determinar a qualidade energética de colmos de Bambusa vulgaris para queima direta (in natura) e na forma de carvão vegetal. Foram analisados cinco indivíduos (colmos) de Bambusa vulgaris com 3 anos de idade, coletados na cidade de Florianópolis, Santa Catarina. Nos colmos in natura foram determinados o teor de umidade recém coletado (39%); massa específica básica (0,624gcm-3); a composição química (teor de extrativos totais (16,26%) e teor de lignina (25,76%)); a composição química imediata(teor de voláteis (82,25%); teor de carbono fixo (15,26%) e cinzas (2,49%)) e poder calorífico superior (4571kcalkg-1). No carvão vegetal, produzido em laboratório, foram determinados o rendimento gravimétrico (36,40%); a densidade aparente (0,372gcm-3); teor de voláteis (27,55%); teor de carbono fixo (67,32%); cinzas (5,12%) e poder calorífico superior (7431kcalkg-1). A espécie Bambusa vulgaris tem potencial para utilização na geração de energia tanto na forma in natura, como cavacos para a queima em caldeiras,como na forma de carvão vegetal para uso doméstico, podendo ser utilizada para ampliar a base de biomassa para geração de energia e até substituir as espécies madeireiras do gênero Pinus e Eucalyptus utilizadas para este fim na região sul do Brasil.
RESUMO
ABSTRACT: This study aimed to evaluate the quality of forest biomass energy, coming from the Caatinga, for different storage times in the field. The study was conducted in southern Piauí, between January and February (rainy season). Samples were collected containing branches and trunks of various species, and samples of branches and trunks separately in 5 sample units of 20x20m. Samples were evaluated in the general state freshly harvested and samples of branches and logs after 15 and 30 days of storage in piles in the field. The analyzes carried out were: moisture content on wet basis, ash content and calorific value. Moisture content of freshly harvested biomass ranged from 39% with two days after cutting to 79% in biomass cut and left distributed in the field for 10 days. After storage in piles for 15 days, branches showed moisture content of 18% and the logs 21%, and net calorific value of 3432kcal kg-1 and 3274kcal kg-1, respectively. After 30 days, moisture content for branches was 13% and the logs 21%, and net calorific value of 3672kcal kg-1 and 3240kcal kg-1, respectively. Ash content of the biomass was low. Cutting trees in the rainy season, with maintenance of biomass in the field for 10 days, resulted in an increment of moisture content. Branches had the best behaviour during the storage. Fifteen days of storage are sufficient for the caatinga biomass to achieve high-quality energy.
RESUMO: Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade energética da biomassa florestal, oriunda da caatinga, em função de diferentes tempos de estocagem no campo. O trabalho foi desenvolvido na região sul do Piauí, entre janeiro e fevereiro (época de chuvas). Foram coletadas amostras gerais, contendo galhos e troncos de várias espécies, e amostras de galhos e troncos separadamente, em 5 parcelas de 20x20m. As amostras gerais foram avaliadas no estado recém colhido e as amostras de galhos e toras após 15 e 30 dias de estocagem em pilhas. As análises realizadas foram: teor de umidade na base úmida; teor de cinzas e poder calorífico. O teor de umidade da biomassa recém colhida variou de 39% com dois dias após o corte a 79% em biomassa cortada e deixada distribuída no campo por 10 dias. Após estocagem em pilhas por 15 dias, os galhos ficaram com teor de umidade de 18% e as toras com 21%, e poder calorífico líquido de 3432kcal kg-1 e 3274kcal kg-1, respectivamente. Após 30 dias, os galhos ficaram com 13% e as toras com 21% de umidade, e poder calorífico líquido de 3672kcal kg-1 e 3240kcal kg-1, respectivamente. O teor de cinzas da biomassa foi baixo. O corte das árvores na época de chuva, com manutenção da biomassa em campo por 10 dias, proporcionou aumento do teor de umidade. Os galhos tiveram melhor comportamento durante a estocagem. Quinze dias de estocagem são suficientes para a biomassa da caatinga atingir alta qualidade energética.
