Pellets produzidos a partir da mistura do capim elefante BRS Capiaçu e lodo flotado

Orientadora: Profª. Drª. Adriana Ferla de Oliveira

Coorientador: Prof. Dr. Eduardo Lucas Konrad Burin

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Programa de Pós-Graduação em Bioenergia. Defesa : Palotina, 20/11/2023

Inclui referências

Resumo: Pellets são biocombustíveis sólidos produzidos a partir da compactação de biomassa lignocelulósica e outros resíduos industriais. A busca por novas fontes para a produção desses biocombustíveis vem crescendo consideravelmente nos países Europeus e nas Américas. O lodo flotado é um resíduo gerado em grande quantidade nas estações de tratamento de efluentes (ETE), principalmente em indústrias como abatedouros e frigoríficos. Dentre os materiais vegetais, o capim elefante vem sendo alvo de estudos devido a sua alta produtividade e potencial energético, o que gera vantagens em relação a tempo e disponibilidade. Sendo assim, a petelização dessas biomassas e a combinação delas teria um potencial promissor para produção de pellets para energia. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi a produção de pellets a partir da mistura da biomassa do Capim BRS Capiaçu, e do lodo flotado de abatedouro de aves e peixes. As misturas propostas resultaram em pellets com diferentes proporções de inserção de lodo (0, 10, 20, 40, 60,80 e 100%). O material foi compactado em Peletizadora ATX. Os pellets foram caracterizados por análise imediata; densidade aparente e energética, poder calorífico superior e análise termogravimétrica. As variáveis umidade, carbono fixo, materiais voláteis e teor de cinzas, bem como poder calorífico superior dos pellets, foram avaliadas por meio da análise de variância. Com o incremento de lodo à biomassa de capim elefante verificou-se a diminuição do teor de carbono fixo e cinzas e o aumento do teor de materiais voláteis e poder calorífico. A densidade aparente dos pellets variou de 870 a 1298 kg m-3, sendo a menor densidade para T7 (100% lodo) e a maior para T1 (100% capim). Nos termogramas, há semelhanças entre os diferentes tratamentos, no que se refere a maior ou menor adição de lodo a mistura, tratamentos com menor inclusão do lodo possuem característica de degradação de material lignocelulósico. As equações estimadas permitem que as variáveis umidade, carbono fixo, materiais voláteis e teor de cinzas, bem como poder calorífico superior dos pellets possam ser estimadas representando uma vantagem em relação a custo e tempo na previsão destes valores. Considerando as análises realizadas, foi possível verificar que os pellets produzidos apresentam potencial energético, sendo uma alternativa à demanda energética regional.

Abstract: Pellets are solid biofuels produced from the compaction of lignocellulosic biomass and other industrial waste. The search for new sources for the production of these biofuels has been growing considerably in European countries and the Americas. Floated sludge is waste generated in large quantities in effluent treatment stations (ETE), mainly in industries such as slaughterhouses and slaughterhouses. Among plant materials, elephant grass has been the subject of studies due to its high productivity and energy potential, which generates advantages in terms of time and availability. Therefore, the pelletization of these biomasses and their combination would have promising potential for producing pellets for energy. In this sense, the objective of the present work was the production of pellets from a mixture of the biomass of Capim BRS Capiagu, and floated sludge from poultry and fish slaughterhouses. The proposed mixtures resulted in pellets with different sludge insertion proportions (0, 10, 20, 40, 60,80 and 100%). The material was compacted in an ATX Pelletizer. The pellets were characterized by immediate analysis; apparent and energetic density, higher calorific value and thermogravimetric analysis. The variables humidity, fixed carbon, volatile materials and ash content, as well as the higher calorific value of the pellets, were evaluated using analysis of variance. With the addition of sludge to the elephant grass biomass, there was a decrease in the fixed carbon and ash content and an increase in the content of volatile materials and calorific value. The apparent density of the pellets ranged from 870 to 1298 kg m-3, with the lowest density being for T7 (100% silt) and the highest for T1 (100% grass). In the thermograms, there are similarities between the different treatments, regarding the greater or lesser addition of sludge to the mixture, treatments with less sludge inclusion have the characteristic of degradation of lignocellulosic material. The estimated equations allow the variables humidity, fixed carbon, volatile materials and ash content, as well as the higher calorific value of the pellets to be estimated, representing an advantage in relation to cost and time in predicting these values. Considering the analyzes carried out, it was possible to verify that the pellets produced have energy potential, being an alternative to regional energy demand.