Int Cibio 2016 Vfinal

7/26/2019 Int Cibio 2016 Vfinal

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15 e 16 de JUNHO de 2016

Local:Federaes das Indstrias do Estado do Paran

CuritibaParan - Brasil

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CAMPOS, JSNInstituto Nacional de Tecnologia, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro,[email protected] OLIVEIRA, MCRInstituto Nacional de Tecnologia, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro,[email protected] HENRIQUES JR., MFInstituto Nacional de Tecnologia, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro,[email protected] RODRIGUES, JAPInstituto Nacional de Tecnologia, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro,[email protected]

CARACTERIZAO DA CADEIA PRODUTIVA DEPROCESSAMENTO DE BIOMASSA RESIDUAL PARA O SETOR

DE CERMICA VERMELHA EM SO JOS DOS PINHAIS,PARAN

Julia Santos Nunes de Campos; Marcia Carla R. de Oliveira; Maurcio FranciscoHenriques Jr; Joaquim Augusto Pinto Rodrigues4

RESUMO

O Instituto Nacional de Tecnologia, durante a atualizao do Panorama Brasil para aIndstria de Artigos Cermicos para Construo Civil, no contexto do Projeto EELA Eficincia Energtica para o Setor de Cermica Vermelha na Amrica Latina paramitigao do cmbio climtico, obteve informaes sobre os principais polos cermicos

brasileiros. Em So Jos dos Pinhais, no estado do Paran, existe um aglomeradocermico com mais de 100 indstrias, possuindo tradio na atividade com olarias quedatam mais de 35 anos. Neste polo foi observado um arranjo produtivo local fundado egerido por ceramistas, a Central de Logstica e Reciclagem, criada em 2013 e que hojedisponibiliza cerca de 1.500 toneladas mensais de cavacos oriundos do reaproveitamentode resduos da construo civil e de indstrias da regio. O presente estudo tem por

objetivo caracterizar a produo e a dinmica de fornecimento de combustvel renovvelbem sucedida, para que possa embasar instrumentos de gesto, polticas pblicas efomentar outras aes semelhantes pelo pas.

PALAVRAS-CHAVE: eficincia energtica, reciclagem, resduos slidos,biocombustveis, economia local, cermica vermelha.
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CAMPOS, JSNInstituto Nacional de Tecnologia, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro,[email protected] OLIVEIRA, MCRInstituto Nacional de Tecnologia, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro,[email protected] HENRIQUES JR., MFInstituto Nacional de Tecnologia, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro,[email protected] RODRIGUES, JAPInstituto Nacional de Tecnologia, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro,[email protected]

CHARACTERIZATION OF RESIDUAL BIOMASS PROCESSINGCHAIN FOR CERAMIC INDUSTRY IN SO JOS DOS PINHAIS,

PARANJulia Santos Nunes de Campos; Marcia Carla R. de Oliveira; Maurcio Francisco

Henriques Jr; Joaquim Augusto Pinto Rodrigues4

ABSTRACT

The Nacional Institute of Technology INT, during the update of Brazilian BrickIndustries Panoramain the context of Project Energy Efficiency in Brick Production inLatin America to Mitigate Climate Change Project EELA, has reached informationabout the mainly Brazilian ceramics districts. Paran state has an ceramic producingregion which contains more than 100 small brick factories situated at So Jos dosPinhais, city that has around 35 years of tradition on brick production. In this place, it wasobserved a local productive arrangement which was founded and managed by brickmakers and called as Recycling and Logistics Central (RLC), created on 2013.

Nowadays, the RLC provides about 1,500 tons of wood chips per month which areproceeding from reuse of civil construction wastes and local industries. The aim of thisstudy is to characterize the production and the dynamics of successful renewable fuel

supply to base management tools, public policies, and encourage other similar actionsacross the country.

PALAVRAS-CHAVE: energy efficiency, recycling, solid waste, biofuels, localeconomy, bricks.
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Introduo

O termo biomassa diz respeito a todos osvegetais formados atravs dafotossntese e os restos da utilizaodestes como resduos florestais eagrcolas, assim como a partedecomposta ou em decomposio dosresduos das indstrias, residncias,comrcios e de atividades rurais [1].

A biomassa como fonte de energiatrmica para sinterizao de produtoscermicos largamente empregada pelagrande maioria das empresas em todo

pas. O potencial de consumoequivalente de biomassa combustvel

para o setor no Brasil da ordem de 50milhes de m de lenha/ano,considerando-se que aproximadamente5% desta demanda atendida porcombustveis fsseis [2].

O uso da biomassa em grande escala nosetor se d, de forma geral, pela ofertaem todos os lugares, pelo custo, secomparado com outras fontes de calor,alm de necessitar instalaes eequipamentos simples.

Por estes motivos, a biomassa aprimeira opo quando uma empresacermica inicia suas atividades e

continua sendo uma das opespreferidas em fbricas que possuemtecnologias mais complexas.

Somente algumas empresas comcapacidades de produo muito acima damdia mudaram para combustveislquidos ou gs natural, considerandovantagens para reduzir custos de mo deobra, aumentar a qualidade dos produtose/ou manter ritmos de produo estveis,

que compensariam o maior custo doscombustveis fsseis.

Porm, h de se pontuar a problemtica

de fornecimento e considerar que aqueima de combustveis fsseis gerasempre emisses de gases de efeitoestufa, um problema que pode serevitado queimando biomassas de origemsustentvel e tambm alguns resduos.

A cidade de So Jos dos Pinhais/PRapresenta uma das reas com relevanteconcentrao de empresas cermicas do

pas, reunindo mais de 100 indstrias. A

regio possui tradio na produo deartigos cermicos para construo, comolarias que datam de mais de 35 anos.

Por iniciativa de alguns ceramistas daAssociao dos Ceramistas de So Josdos PinhaisACSJP, foi criada a Centralde Logstica e Reciclagem CLR, quehoje produz cavacos para usocombustvel com resduos de diferentesfontes.

O presente estudo tem por objetivolevantar informaes sobre a produo eutilizao deste combustvel utilizado no

polo cermico de So Jos dos Pinhais,esperando-se que o caso de sucesso

possa inspirar outros arranjos produtivoslocais pelo pas.

Metodologia

A cidade de So Jos dos Pinhais/PRabriga, alm do aeroporto internacionalda capital do estado, o terceiro poloautomotivo do pas em seu distritoindustrial, que juntamente com outrasmodalidades fabris produzem resduossem destinao final equalizada.

O levantamento das informaes foirealizado atravs de entrevistas com

atores da cadeia produtiva de cavacos deSo Jos dos Pinhais, atravs de


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perguntas pr-definidas com a equipe do

Projeto EELA, projeto de eficinciaenergtica no setor de cermicavermelha que intervm em sete pases naAmrica Latina, e pelo qual o Instituto

Nacional de Tecnologia INT teveacesso a informaes prvias queembasaram o interesse neste arranjo

produtivo de combustvel renovvel paraindstria cermica.

As entrevistas realizadas tiveram como

interlocutores a Secretaria de Indstria,Comrcio e Turismo de So Jos dosPinhais, que em 2013 participou dolevantamento de informaes realizado

junto ao setor de cermica vermelha, aCentral de Logstica e Reciclagem CLR, a Associao dos Ceramistas deSo Jos dos Pinhais ACSJP, alm dealguns ceramistas entrevistados naocasio.

As anlises qumicas do combustvelforam realizadas pelo Laboratrio deCombustveis e Lubrificantes (LACOL)da Diviso de Energia do INT, queutilizou as seguintes metodologias paraamostras com base mida, base seca ecomo recebida: umidade total - ASTMD3302; matria voltil - ASTM D3175;teor de cinzas - ASTM D3174; teor decarbono - ASTM D5373; teor de

hidrognio - ASTM D5373; teor denitrognio - ASTM D5373; teor deenxofre - ASTM D4239; poder calorficosuperior - ASTM D5865; podercalorfico inferior - ASTM D5865.

Resultados e Discusses

O levantamento de informaesrealizado pela prefeitura em 2013encontrou as empresas distribudas em

nove regies do municpio: Agara,Cachoeira, Campina do Taquaral,

Campo Largo da Roseira, Colnia Rio

Grande, Colnia Zacarias, Cotia,Colnia Marcelino e Vila Nova. Das 106empresas levantadas no estudo, 42apresentam produo maior que cem mil

peas por ms e 64 abaixo deste valor,contabilizando um total aproximado de14.500.000 peas/ms.

A associao local, Associao dosCeramistas de So Jos dos Pinhais ACSJP no apresenta fins lucrativos,

buscando o fortalecimento da produoda cermica, bem como de polticas

pblicas que viabilizem a regularizaoe normatizao das empresas, o avanoem tecnologia nos processos, melhoriasna infraestrutura das estradas parafacilitar a comercializao, fomento capacitao profissional, adequao snormas ambientais e suporte tcnico eadministrativo s empresas. Possuem 22associados e estimam a produo daregio de So Jos dos Pinhais em cercade 25 milhes de peas por ms.

Criada e gerida por um grupo de noveceramistas, a Central de Logstica eReciclagemCLR tem como objetivo atransformao de resduos madeireirosdas indstrias e da construo civil emcavaco (Figura 1), com a finalidade deserem utilizados como biomassa

combustvel nos fornos das cermicas daregio.

importante mencionar que os resduosso compostos de madeiras j

processadas para algum fim, sejampallets, caixas para transporte, mveis,tbuas, dentre outros, porm, todossecos.


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Figura 1 Cavaco produzido na CLR prontopara queima.

A matria para processamento (Figura 2)chega central via entrega ou retirada, deacordo com as indstrias, onde a retiradado material pode ser rentvel para CLRou realizada de forma gratuita.

Figura 2 Material residual a ser processado.

Outra fonte de resduos, provenientes daconstruo civil, so coletados evendidos central por caminhoneiros

independentes, o que segundo moradorese funcionrios da prefeitura, induziram reduo de acmulos destes materiaisnas beiras das estradas.

A Central de Logstica e Reciclagem estem funcionamento desde setembro de2013 e trabalha hoje com cerca de seisfuncionrios, dois caminhes, 10caambas para entrega e um picador de150 cv (Figura 3), com capacidade

nominal de 40m/h, processando250m/dia chegando a uma produo

mdia de 1.500 toneladas de biomassa

combustvel/ms, fornecendo para todosos associados da ACSJP, alm deceramistas da grande Curitiba e ainda

para algumas empresas de cal.

Figura 3Picador utilizado na central.

Cerca de 70% do que produzido

adequado diretamente em uma dascaambas da CLR e enviado para oconsumidor. As entregas mais distanteschegam a 50 km. Este tipo defornecimento, viabilizado atravs decentrais de estocagem e processamento,atende tambm necessidades deempresas sem reas para estocagem.Alm disso, permite atender demandasespecficas de diferentes cermicas aoredor da central de abastecimento de

biomassa, promovendo assim maiorracionalidade e economicidade. Nessecaso, uma empresa especializadacentraliza o fornecimento da biomassa(aquisio, beneficiamento e estocagem)e garante a sua distribuio para asdiferentes cermicas associadas,

pontuando-se o fato de que mesmodesvinculada da associao, a CLR gerida por ceramistas.

O cavaco comercializado por


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aproximadamente 26,00 R$/m para os

ceramistas associados, chegando a 31,00R$/m para empresas de cal, que

precisam do material mais seco e solto.Segundo a CLR, seriam necessrios de10 a 15 unidades cermicas para ofuncionamento da central, visto que no vivel produzir menos que 3.000 m dematerial combustvel por ms.

A CLR tambm reforma os pallets quechegam em melhores condies no ptio

e que podem ser utilizados como basepara transporte de produtos cermicos.

Outra fonte de recursos oriunda doreaproveitamento de materiaisdescartados se d durante o

processamento, onde so resgatados naesteira, atravs de um grande im, os

pregos utilizados previamente nomaterial. Entre 3 e 4 toneladas de sucatade ferro coletadas so comercializadas a0,25 R$/quilo em mdia.

Assumindo-se que as madeiras de refugodas indstrias so de origem renovvel eque estas compem em mdia 80% das1.500 toneladas do combustvel

produzido na CLR, pode-se afirmar quemensalmente so colocados no mercado1.200 toneladas de combustvelrenovvel na regio, que podem ter as

emisses evitadas calculadas emtoneladas de gs carbnico, uma vez quese mapeie o combustvel utilizado

previamente na regio.

Foi observada adoo de tecnologiasmais modernas (Figura 4) no processo dequeima nos ltimos anos na regio, deforma geral incentivada peladisponibilidade e proximidade decombustvel com maior eficincia e

possibilidade de alimentaoautomtica, reduzindo ainda mais o

consumo especfico das empresas da

regio. Recomenda-se um estudo paraconhecer a penetrao real das mudanastecnolgicas e suas implicaes.

Figura 4Alimentao automtica em fornoeficiente tipo vago em cermica de So Jos

dos Pinhais.

Pelo vis da qualidade do material comocombustvel, a anlise qumicaelementar realizada em quatro amostrasde diferentes locais da pilha chegou aresultados satisfatrios, com Poder

Calorfico Superior mdio na ordem de3.100 kcal/kg, teor de cinzas a 16% dovolume, 60% de materiais volteis, 38%de carbono e enxofre. (Tabela 1).

Assim como ocorre para a maioria dasmadeiras, as baixas concentraes deenxofre encontradas so ideais paraemprego em processo de combusto. [3].


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Tabela 1 Caractersticas qumicas

dos cavacos de So Jos dos Pinhais.Determinaes Tipo Mdia dosresultados

Umidade total(%m/m)

CR 9,73

Umidade de anlise BU 0,82Matria voltil(%m/m)

CR 60,24BU 66,36

BS 66,88

Teor de cinzas

(%m/m)

CR 16,10

BU 17,48BS 17,58

Teor de carbono(%m/m)

CR 38,00BU 41,80

BS 42,10Teor de hidrognio(%m/m)

CR 4,87

BU 5,44BS 5,40

Teor de nitrognio(%m/m)

CR 0,58BU 0,63

BS 0,64Teor de enxofre(%m/m)

CR 0,09

BU 0,10BS 0,10

Poder calorficosuperior (kcal/kg)

CR 3103,50

BU 3415,00

BS 3442,00

Poder calorficoinferior (kcal/kg)

CR 2853,00BU 3139,50

BS 3164,00

CR = COMO RECEBIDA;BU = BASE MIDA (Material peneirado);BS = BASE SECA.

Concluses

A CLR disponibiliza mensalmente cercade 1.200 toneladas de combustvelrenovvel para gerao de energiatrmica para praticamente todas asempresas cermicas de sua regio, dentreoutros setores que tambm se aproveitamdesta oferta, como as indstrias de cal,contribuindo diretamente para as metas

brasileiras de desmatamento zero e de

modificao da matriz energtica emdireo a alternativas renovveis, bemcomo para o cumprimento da Poltica

Nacional de Resduos Slidos.

A existncia da CLR, de forma geral,fomenta a injeo de tecnologia no

processo de queima na regio,incentivada pela oferta de combustvelcom maior eficincia e possibilidade dealimentao automtica.

Diminuiu-se notavelmente o acmulo demadeira em beiras de crregos eestradas, relatado por moradores,ceramistas e entrevistados na prefeitura.Recomenda-se o levantamento destesresduos da cidade destinados ao

processamento pela CLR.

Sabe-se que a disponibilidade destecombustvel de qualidade e com ciclo deemisses praticamente fechado diminuiude forma considervel as emisses decarbono na atmosfera local.

Em comparao a outros tipos debiomassa encontrados na regio, comoresduos de eucalipto e de pinus no

processados, o combustvel renovvel dequalidade disponibilizado pela CLRainda uma opo mais eficiente, de

menor custo e sem maiores desperdciosao meio ambiente.


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Referncias

[1] BRAND, M.A.; Energia debiomassa florestal. Rio de Janeiro:Intercincia, 2010. 131p.[2] EELA/INT. Panorama da indstriade cermica vermelha no Brasil. Riode Janeiro: INT, 2012. 83p.

[3] BUFALINO, L.; PROTSIO, T.P.;COUTO, A.M.; NASSUR, O.A.C.;SL, V.A.; TRUGILHO, P.F.;MENDES, L.M.; Caracterizaoqumica e energtica paraaproveitamento da madeira decostaneira e desbaste de cedroaustraliano. Pesquisa florestal

brasileira, Colombo, v. 32, n. 70, p. 129-137, abr./jun. 2012. Disponvel em:. ltimo acessoem: 23/04/2016.

Agradecimentos ao Laboratrio de

Combustveis e Lubrificantes do

Instituto Nacional de Tecnologia, aos

ceramistas entrevistados e s seguintes

instituies pela disponibilidade e

informaes fornecidas: Central de

Logstica e Reciclagem de So Jos dos

Pinhais, Associao dos Ceramistas de

So Jos dos Pinhais e Secretaria de

Indstria, Comrcio e Turismo de So

Jos dos Pinhais.
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