34 Con resso Anual de Celulose a Papel34 Annual Pulp and Paper Meetig

22 a 25 de Outubro de 2001 October 22 25 2001

ABTCP 2001

Biomass washing and recovery system

Alexandre Brandao Landim

Rui Simoes de Almeida

Edvaldes Jose do Amaral

Silvana Maciel Fernandes

Celulose Nipo Brasileira SA Cenibra

Associagao Brasileira Tecnica de Celulose a PapelRua Ximb6165 Aclimag5c CEP 04108040 Sh Paulo SP Brasil

AB Fone 11 5574 0166 Fax 11 5571 6485 55491844 E mail expo@abtcpcombr

SISTEMA DE LAVAGEM E RECUPERAQAO DE BIOMASSA

Alexandre Brandao Landim

Rui Simoes de Almeida

Edvaldes Jose do Amaral

Silvana Maciel Fernandes

CENIBRA SA Belo Oriente MG Brasil

NIILVi19

O trabalho apresenta a experiencia e os resultados obtidos pela CENIBRA no desenvolvimentoimplantagao e operagao de um sistema para a Iavagem e recuperagao de biomassaNormalmente os residuos florestais agregados amadeira Eucalipto sao removidos nas etapas demanuseio e descascamento A preocupapao ambiental com os problemas gerados pelo grandevolume de residuos de biomassa removidos nesta etapa do processo trouxe a necessidade dodesenvolvimento de uma alternative para o reap roveitamento deste material que alem de eliminar osproblemas de disposipao proporciona um incremento na produpao de energia nas caldeiras emfungao de suas caracteristicas combustiveisO sistema de Iavagem e recuperagao de biomassa vem permitindo a retirada de detritos s6lidos taiscomo terra pedras areia e residuos florestais do processo viabilizando a utilizagao da casca comobiomassa O aspecto ambiental diferenciado relacionado ao processo de Iavagem das CascasSujas corresponde a utilizagao do efluente das maquinas de secagem em substituigao a aguaindustrial antes utilizada na area de manuseio da madeira

As relapoes custo beneficio bem Como os resultados dos testes de desenvolvimento performanceoperacional e impactos ambientais estao sendo apresentados evidenciando as perspectivas desucesso com a implantagao do sistema

Palavraschave Biomassa Celulose Meio Ambiente Picadores de Toras Cavacos

This work presents the experience and the results attained by in the development implementation andoperation of a system to biomass washing and recovery Generally the forest waste attached to thewood Eucalyptus is removed in the wood handling and debarking stagesThe environmental worry about the problems resulting from the huge volume of biomass wasteremoved in this stage of the process brought about the necessity of developing an alternative to thismaterial reuse which in addition to the elimination of the risks of disposal at the companysindustriallandfill would increase energy production in the boilers due to its burning characteristicsThe biomass washing and recovery system has been allowing the removal of solid waste such asdust stones and sand of the forest waste making possible its use as biomass to burn in the auxiliaryboilers of the mill once the special environmental aspects related to the process of Dirty Barkswashing process correspond to the effluent use in the Drying process machines replacing theindustrial water previously used in the wood areaThe cost benefit as well as the results of the development performance and environmental impacttests are presented showing off the perspectives of success with the system implementation

Key Words Biomass Pulp Environment Wood Chipper Chips

1 INTRODugAO

Considerase como sendo biomassa energetica toda a materia organica capaz de ao ser queimadadecomposta ou reciclada gerar alguma forma de energia direta ou indiretamente Desse modolenha rejeitos animais e dejetos humanos residuos agricolas e residuos urbanos de origem organicapodem ser utilizados como combustivel atraves da biodigestao ou outros processos tais comopir6lise hidr6lise gaseificagao ou queima direta Em escala global a biomassa hoje e capaz desuprir uma expressiva proporgao das necessidades energ6ticas do homem Na maioria dos paisesdesenvolvidos a biomassa 6 responsavel por mais de 40 do combustivel consumido Subprodutos

do cultivo de lavouras sao empregados como combustivel em caleeiras compactas em fazendas efabricas produzindo energia e alimentando processos industriais 1Na produgao de celulose branqueada de Eucalipto a materia prima e o principal gerador debiomassa cerca de 13 da produgao total de madeira Isto devese basicamente caracteristicas

do Eucalipto e a forma de colheita nas florestas once maquinas automatizadas fazem o corte e cdesgalhamento da arvore Durante o manuseio outros residuos tais como areia terra e cascalhospodem aderir toras sendo carreados para a fabricaNa segUencia do processo a preparagao de cavacos etapa de fundamental importancia devegarantir um cavaco dentro das especificagoes de espessura comprimento e baixo percentual deresiduos visando o sucesso da etapa de cozimento nos digestores e sua transformagao em polpaPara que isso seja possivel todos os residuos gerados na colheita manuseio e picagem do Eucaliptodevem ser rigorosamente controlados Assim antes do processo de picagem a madeira e submetidaa retirada dos residuos caracterizada pela remopao da casca biomassa por atrito nos tamboresdescascadores e da Iavagem propriamente dita No descascamento a casca da madeira e separadaem casca Iimpa enviada diretamente para picagem e cascas sujas contaminada com terra areia ecascalhos Ap6s a etapa de Iavagem sao adicionadas a casca Iimpa para picagem ereaproveitamento gerando energia para o processo fabril A figura 1 abaixo apresenta um fluxogramabasico do processo de picagem de madeira na empresa

Patio de Mesa

estocagem de receptora de Descascamento Picagemtoras togas

Casca Iimpa

Picadores de

cascaBiomassa

Casca CascaBiomassa

suja suja

Casca Iimpa

Lavagem erecuperagao

biomassa

Estoque decavacos

Caldeiras a

biomassa

Figura 1 Fluxograma basico do processo de picagem de madeira

2 ENGENHARIA E PROJETO

21 HISTORICO

O problema da disposigao dos residuos s6lidos florestais tais como as cascas sujas geradas naarea de preparo de cavacos tornou se relevante para a empresa com o inicio de operagao dasegunda linha de produgao em 1997 chegando a 4200 ton mes neste periodo Com o aumento daprodugao e o consequente aumento no volume de madeira processada este montante atinge valoresde ate 11000 ton mes Um estudo de viabilicade tecnica e econ6mica para o reaproveitamentodestes residuos foi iniciado no mesmo ano compreendendo a avaliapao do teor de sujeira e dematerial aproveitavel Para tal estimativa foram realizados testes de caracterizapao das percentagensde casca solo areia grossa areia Tina silte e argila A tabela 1 apresenta os resultados obtidosnestes testes Mesmo com certa variabilieade amostral foi observado que as cascas sujasprovenientes das linhas de picagem possuem ate 80 de fragao aproveitavel como biomassa ap6sIavagem Os outros 20 caracterizados como materiais semi inertes deveriam ser separados paradisposigao final ou compostagem 2

Tabela I Distribuigao de tannanho de particulas do patio de cascas

Am ostra Contam i nantes

Peso g Casca SujeiraAreia Grossa Areia Fina Silte Argila

48179 79 21020X20

mm0020X020

mm00020 X0020

mmX0002

mm47858 61 39

27559 64 36

45448 56 44

Notas

1 Onde X diametro das particulas

22 TESTE PRELIMINAR DE SEPARAgAO

Com base nos dados apresentados na tabela 1 foram avaliadas as condigoes operacionais dosequipamentos instalados para a produgao de biomassa nas linhas de picagem no recebimento detoras e no sistema de lavagem A separagao a seco da fragao de residuos da biomassa foidescartada em fungao da presenga de cascalhos responsaveis pelos conhecidos efeitos abrasivosaos picadores de cascaCom base no funcionamento de uma rosca separadora de Tinos instalada em um sistema pararecuperagao de agua das linhas de picagem foi proposto um teste para estudar sua performance naseparagao de residuos da biomassa Os resultados do teste foram favoraveis mostrando um grandepotencial para retirada de materiais tais como cascalho e metais pela diferenga de densidade entreestes e o efluente utilizado como fluido de lavagem Os calculos utilizados na estimativa da eficienciade lavagem e recuperagao da biomassa em termos de economia de oleo combustivel foramembasados em dados historicos do percentual de umidade e do poder calorifico superior PCS dabiomassa Os valores do PCS foram ajustados de acordo com a experiencia da empresa na queimade biomassa com o objetivo de evitar distorgoes entre os valores de laboratorio e os valores praticosNeste caso a referencia adotada nos calculos de economia foi de 2700 kcalkg para a biomassacom umidade variando de 45 a 57 mesmo sendo obtidos nos testes valores de ate 4034 kcal kg568 de umidade O mesmo raciocinio se aplica aos valores do poder calorifico superior para ooleo combustivel 9500 kcalkg a um custo de US 120 por toneladaCom base nos resultados foi possivel estimar uma lavagem com 866 de eficiencia produzindo umabiomassa com 453 de umidade media e um potencial de recuperagao de 547 do volume total de

cascas sujas geradas base seca representando 25000 tano de biomassa produzidaConsiderando as relagoes de PCS entre o oleo combustivel a as cascas estimase emUS402000ano o montante economizado com a recuperagao

23 MANUSEIO DE MADEIRA E PREPARO DE CAVACOS

O preparo de cavacos na empresa esta distribuido em cinco linhas de picagem sendo quatroutilizadas para preparagao de cavacos para celulose e uma utilizada na picagem de madeira paraconsumo energetico Com excegao desta linha de picagem todas as linhas de produgao possuemciclo completo de processamento da madeira consistindo em mesas alimentadoras de primeiro Esegundo estagio segao primaria e secundaria de retirada de residuos florestais tamboresdescascadores segao de rolos separadores para lavagem das toras e finalmente os picadoresA linha de picagem de madeira energetica processa cavacos para alimentagao das caldeiras Ebiomassa sendo composta de uma mesa de alimentagao segao de separagao de residuos florestaissegao de rolos para lavagem das toras e picador Este sistema de picagem nao utiliza odescascamento da madeira

Para o processamento de madeira na produgao de cavacos utilizavase agua industrial nospicadores de toras aguas de servigo e refrigeragao de equipamentos existindo um sistema derecirculagao para a agua de lavagem das toras Nestas condigoes o consumo totalizava 376 mhcom uma recuperagao de apenas 23 mhCom delineamento dos objetivos e metas da empresa relacionado aredugao no consumo de aguaatraves do use do efluente das maquinas de secagem nas areas de manuseio de madeira e preparode cavacos foram executados levantamentos e testes para se avaliar a melhor estrategia deutilizagoo do efluente bruto em substituigao a agua industrial Alem desta premissa basica oprocesso operacional de lavagem de toras foi otimizado proporcionando a redugao no volume de

efluentes maior eficiencia na lavagem redugao do teor de areia nos cavacos industriais e aumentoda vida util dos equipamentos de processo Ap6s o desenvolvimento do projeto em etapas distintascom implantagao em dezembro de 1998 foram alcangados signifcativos resultados ambientais emtermos do consumo de agua e geragao de efluentes bem como a melhoria de performance dalavagem de toras relacionada anecessidade de remogao de areia na madeira 3

24 ENGENHARIA E PROJETO

Para o desenvolvimento do sistema de lavagem e recuperagao de biomassa foram realizados variostestes para a determinapao da distribuigao granulometrica testes de peneiramento para definigao dafaixa de rotagao tempo de residencia e eficiencia alem de testes piloto de lavagem Os resultadosdas analises de peneiramento mostraram que a malha de corte dos rejeitos e a distribuigaogranulometrica do produto tinham melhor performance em relagao ao material alimentado para Tinosmenores que 316 na faixa de 1637 Uma fragao de medics cascas entre 316 e 58 na faixade 1971 e uma fragao de grossos cascas acima de 58 na faixa de 6392 4Os testes de peneiramento mostraram que a faixa de rotagao seria equivalente a 30 rpmproporcionando uma velocidade tangencial nominal na superficie de peneiramento deaproximadamente 40 m min O tempo de residencia de 2 min foi considerado adequado para alavagem e retirada dos residuos agregados acascaOs testes de lavagem mostraram uma redugao de residuos Tinos de 63 para 04 e que 503 dosresiduos decantam sendo que 151 deles permanecem flutuando Para a lavagem dos materiaisintermediarios verificou se maior eficiencia em rotagoes mais altas 030 de rejeitos a 60 rpm 80mmin Para a lavagem de grossos verificouse maior eficiencia em rotagoes medias 013 derejeitos a 30 rpm 40 mmin Com base nos resultados acima o sistema de lavagem de biomassafoi projetado com as caracteristicas a seguir visando processar as cascas sujas e os residuosflorestais agregados a madeira durante o manuseio A figura 2 apresenta o croquis do projetoseguido dos principals dados tecnicos do sistema

Figura 2 Croquis do Sistema de Lavagem de Cascas

Material Cascas de Eucalyptus Grandis e SalignaCapacidade Nominal de entrada no sistema 86 mhCiclo de trabalho 24 hdia 320 diasano

Alimentagao Transportadores de CorreiaDescarga Cascas medias 316 58 a grossas 58 em transportadores de Correias Rejeitos

em cagambasConsumo de Agua 150 mh

Basicamente as cascas sao alimentadas num tambor que faz um peneiramento primario pararetirada dos Tinos compostos principalmente de areia e terra que sao descartados em uma cagambaOs residuos medics e grossos alimentados juntamente com as cascas sao retirados em um unicotanque por diferenga de densidade entre os materiais e o efluente utilizado para lavagem enquantoas cascas sao direcionadas por jatos de pressao para o interior do principal tambor lavador visandoa retirada final de residuos Um terceiro tambor instalado no sistema e utilizado atualmente pararetirada de fibras de lavagem de toras das linhas de picagem 5 Os materiais Tinos passantes nasmalhas do tambor secundario juntamente com os materiais de alta densidade sao retirados peloundo do tanque por meio de um arrastador de corrente para uma cagamba Os residuos flutuantessao descartados na agua de processo portransbordamento no tanque de lavagem sendo enviados a rede de efluentes para tratamento edescarte A cascas limpas sao recolhidas na descarga do sistema e enviadas aos picadores de cascapara preparagao como biomassa A figura 3 apresenta uma visao geral do sistema de lavagem erecuperagao de biomassa a saber

a b

Figura 3 Vista do Sistema de Lavagem a Recuperagao de Biomassaa Vista geral b Vista do tambor de alimentagao a descarga

25 ESCOPO DO INVESTIMENTO

Com base nos levantamentos executados pela CENIBRA considerou se a instalagao de 2 tamboresIavadores de casca 215 m de correias transportadoras de biomassa 2 picadores de casca comcapacidade superior aos instalados 2 dumpers de transferencia 3 calhas de transferencia 3 torresde transferencia 1 tanque para as Iinhas de picagem I e 11 1 rampa de alimentagao de casca para aIinha IV e V 2 transportadores de areia por arraste e a montagem mecanica totalizando uminvestimento de US1575061

Redugao de 23 nos servigos de baldeio dos residuos nos patios executado com 3 caminhoesdisponiveis 23 hdia a um custo de 953 USh totalizando US 151248 ano de economia

Redugao de 85 no custo atual de transporte das cascas sujas para a area florestal Resultando emuma economia de US 140473 ano

Em 1997 a empresa estimou em US 1722 cada tonelada Em contra partida o residuo final dalavagem 19460 tonano deveria tambem ser disposto Logo a redugao do passivo ambiental seriade 47208 19460 x 1722 US 477821 ano

O custo do transporte apos a lavagem foi computado como gasto Considerando que o caminhactransporta 35 toneladas porviagem a um custo de US 8541viagem as 19460 ton ano totalizariamUS 47482 ano

De acordo com os calculos realizados pela CENIBRA o investimento seria pago emaproximadamente 45 anos com valor presente liquido de US 764050 Este valor representa osganhos da empresa com a implantagao do projeto ao Iongo dos 10 anos de vida util dosequipamentos considerados reajustados monetariamente para o presente

3 RESULTADOS E DISCUSSAO

cO777711i9d

Para medir a capacidade de retirada de residuos do sistema conhecer as caracteristicas dabiomassa e sua qualidade para queima foram realizados diversos testes ao Iongo dos ultimos mesesde operapao 5 Os graficos a seguir apresentam os resultados dos testes de processamento erecuperagao de biomassa Nos graficos abaixo os numeros 212TR48 212TR51 1119070 212TR39212TR41 referemse aos transportadores de alimentagao do sistema de lavagem saida do sistemade lavagem descarga dos tambores descascadores das linhas de picagem 1 e 2 e das linhas 4 e 5 edescarga dos picadores de casca respectivamente

Figura 4 Unnidade da Bionnassa

Podemos observar pelo grafico da figura 4 que ocorre em media um aumento de 27 na umidadeda biomassa durante o processo de lavagem pela relagao da umidade nas amostras dostransportadores 212TR48 e 212TR51 No entanto quando comparamos as medias de unidade dabiomassa na saida dos tambores descascadores transportadores 11190170 e 212TR39 verificaseum incremento de apenas 252 na umidade geral do material alimentado nas caldeiras com basenas amostras do transportador 212TR41 Isto devese ao fato da mistura da biomassa lavada com abiomassa retirada dos tambores descascadores ocorrer antes do processamento de picagemPossivelmente tambem ocorra certa redugao na unidade da biomassa pelo aquecimentocaracteristico do processo de picagem Um estudo mais detalhado esta sendo realizado paraverificapao desta hipotese Em termos energeticos a unidade representa necessariamente emaumento nao mensurado do tempo de exposigao para queima nas caldeiras Comparando asmedias de umidade dos testes realizados e os valores para desenvolvimento do projeto observasegrande proximidade entre os resultados com os valores atuais permanecendo na faixa estimada de45 a57

Quantifica55o de Biomassa

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0001119077 2127839 2127848 2127851 2127841

O Umcad 5034 4658 4473 6092 4912

Figura 4 Unnidade da Bionnassa

Podemos observar pelo grafico da figura 4 que ocorre em media um aumento de 27 na umidadeda biomassa durante o processo de lavagem pela relagao da umidade nas amostras dostransportadores 212TR48 e 212TR51 No entanto quando comparamos as medias de unidade dabiomassa na saida dos tambores descascadores transportadores 11190170 e 212TR39 verificaseum incremento de apenas 252 na umidade geral do material alimentado nas caldeiras com basenas amostras do transportador 212TR41 Isto devese ao fato da mistura da biomassa lavada com abiomassa retirada dos tambores descascadores ocorrer antes do processamento de picagemPossivelmente tambem ocorra certa redugao na unidade da biomassa pelo aquecimentocaracteristico do processo de picagem Um estudo mais detalhado esta sendo realizado paraverificapao desta hipotese Em termos energeticos a unidade representa necessariamente emaumento nao mensurado do tempo de exposigao para queima nas caldeiras Comparando asmedias de umidade dos testes realizados e os valores para desenvolvimento do projeto observasegrande proximidade entre os resultados com os valores atuais permanecendo na faixa estimada de45 a57

Figura 5 Inorganicos na Biomassa

Como mostrado no grafico da figura 5 as amostras do transportacor 212TR51 apresentaram umpercentual de inorganicos na saida do sistema de lavagem na faixa de 14 Observase tambem

que o sistema de lavagem de biomassa apresenta uma efici @ncia de aproximadamente 91 naretirada de inorganicos quando comparamos os indices dos transportadores 212TR48 e 212TR51correspondendo a entrada e a saida do sistema respectivamente

Quantifica55o de Biomassa

Peso

015

010

005

0001119070 212TR39 212TR48 212TR51 212TR41

pedtas 001 012 006 001 Q01

Figura 6 Pedras Cascalhos a Esceria na Biomassa

Observa se no grafico da figura 6 uma efici@ncia de redugao de 84 no percentual de pedras dabiomassa alimentada no sistema comparando os indices nos transportadores 212TR48 e 212TR51A retirada de pedras nao acontece na totalidade em fungao de uma decantagao incompletarelacionada ao entrelagamento das cascas que permite certa retenpao das mesmas Desta forma aspedras sao conduzidas para dentro do tamizador once a malha de peneiramento e menor que odiametro destes s6lidos sendo inevitavel seu retorno para a biomassa

Quantificagao de Biomassa

Peso

2000

1500

1119070

1000

212TR51

1 68

400

14 74 1 35

000212TR39 212TR48 212TR41

lnorgSnicos

Figura 5 Inorganicos na Biomassa

Como mostrado no grafico da figura 5 as amostras do transportacor 212TR51 apresentaram umpercentual de inorganicos na saida do sistema de lavagem na faixa de 14 Observase tambem

que o sistema de lavagem de biomassa apresenta uma efici @ncia de aproximadamente 91 naretirada de inorganicos quando comparamos os indices dos transportadores 212TR48 e 212TR51correspondendo a entrada e a saida do sistema respectivamente

Quantifica55o de Biomassa

Peso

015

010

005

0001119070 212TR39 212TR48 212TR51 212TR41

pedtas 001 012 006 001 Q01

Figura 6 Pedras Cascalhos a Esceria na Biomassa

Observa se no grafico da figura 6 uma efici@ncia de redugao de 84 no percentual de pedras dabiomassa alimentada no sistema comparando os indices nos transportadores 212TR48 e 212TR51A retirada de pedras nao acontece na totalidade em fungao de uma decantagao incompletarelacionada ao entrelagamento das cascas que permite certa retenpao das mesmas Desta forma aspedras sao conduzidas para dentro do tamizador once a malha de peneiramento e menor que odiametro destes s6lidos sendo inevitavel seu retorno para a biomassa

1119070 212TR51

1 68 3 95 14 74 1 35 1 39

Figura 7 Lascas 150 mm na Biomassa

No grafico da figura 7 observase uma media de 55 de lascas 150 mm quando comparamos asamostras coletadas nos transportadores de saida dos tambores descascadores 1119070 e 212TR39respectivamente Um percentual de 104 de lascas e observado na saida do sistema de lavagemcorrespondendo ao transportador 212TR51 Comparando as amostras da biomassa coletada nasaida dos tambores descascadores e na saida dos picadores de casca transportador 212TR41observa se uma redugao de 23 na quantidade de lascas ap6s picagem

Classificagao de BiomassaPeso

700

600

500

400

300

zo0

100

0001119070 212TR39 212TR48 212TR51 212TR41

000

Lascas 150mm 0 455 657 074 104 429

OFdas 3047 3201

Figura 7 Lascas 150 mm na Biomassa

No grafico da figura 7 observase uma media de 55 de lascas 150 mm quando comparamos asamostras coletadas nos transportadores de saida dos tambores descascadores 1119070 e 212TR39respectivamente Um percentual de 104 de lascas e observado na saida do sistema de lavagemcorrespondendo ao transportador 212TR51 Comparando as amostras da biomassa coletada nasaida dos tambores descascadores e na saida dos picadores de casca transportador 212TR41observa se uma redugao de 23 na quantidade de lascas ap6s picagem

Figura 8 Fitas na Biomassa

O grafico da figura 8 apresenta um percentual medio de 285 de fitas material caracteristico damadeira de Eucalipto Comparando se as medias das amostras dos transportadores 1119070212TR39 212TR48 e 212TR51 com as amostras do transportador 212TR41 observamos umaacentuada redugao de 93 na quantidade de fitas durante o processo de picagem das cascas

Classificagao de BiomassaPeso

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

0001119070 212TR39 212TR48 212TR51 212TR41

OFdas 3047 3201 2598 2547 194

Figura 8 Fitas na Biomassa

O grafico da figura 8 apresenta um percentual medio de 285 de fitas material caracteristico damadeira de Eucalipto Comparando se as medias das amostras dos transportadores 1119070212TR39 212TR48 e 212TR51 com as amostras do transportador 212TR41 observamos umaacentuada redugao de 93 na quantidade de fitas durante o processo de picagem das cascas

Quantificagao de Biomassa

Figura 9 Densidade da Biomassa

A figura 9 apresenta um comparativo das densidades medias dos materiais de cada transportador Nasaida dos tambores descascadores transportadores 1119070 e 212TR39 observamos umadiferenga de 10 entre as linha de produgao 1 e 2 sendo que a densidade desta ultima aproximaseda densidade da biomassa de alimentagao na lavagem Isto nao deveria ocorrer ja que o material dealimentagao da lavagem tem maior concentragao de s6lidos inorganicos Contudo a densidademedia esta em aproximadamente 462 kgm pr6ximo adensidade final da biomassa na alimentagaodas caldeiras que e de 4853 kgm 212TR41 Observa se ainda uma redugao media de 20 nadensidade das amostras do material de entrada comparado com as amostras da saida do sistema delavagem transportadores 212TR51 e 212TR41 respectivamente Isto ocorre principalmente devidoretirada de s6lidos inorganicos

Quantificagao de BiomassaPeso

4m

400

300

zoo

100

0001119070 212TR39 212TR48 212TR51 212TR41

059 073 450 289 039

Figura 10 Outros Residuos da Biomassa

De acordo com o grafico da figura 10 ha uma redugao de 87 nos residuos caracterizados comooutros Esses residuos que podem ser materials metalicos esc6rias e cascalhos sendo retirados dosistema atraves da decantagao e posterior arraste pelo transportador de corrente proporcionando

uma melhor quantidade da biomassa alem de contribuir efetivamente no aumento da vida util do fiode corte das facas dos picadores de cascas

Quantificagao de Biomassa

Peso

5000

4000

3000

2000

1000

0001119070 212TR39 212TR48 212TR51 212TR41

OBiomassa 994 1035 901 986 4075

Figura 11 Quantidade de Biomassa

No grafico da figura 11 sao mostrados os percentuais de biomassa nos transportadores 1119070 e212TR39 saida dos tambores descascadores 212TR48 e 212TR51 entrada e saida dos sistema delavagem de cascas e transportador 212TR41 alimentagao de biomassa para as caldeiras Adiferenga media de 30 observada no transportador 212TR41 em relagao aos outros transportadoresjustifica se pelo fato de que essas amostras foram coletadas imediatamente ap6s passagem pelospicadores de casca e representa a caracterstica final da biomassa alimentada caldeiras comomostrado na tabela 2 abaixo A biomassa corresponde ao total da amostra menos residuos eumidade os residuos correspondem asoma dos inorganicos pedras lascas fitas e outros

Tabela II Caracteristicas Finais da Biomassa

Amostra kg

1119070

253

212TR39

199

212TR48

214

212TR51

246

212TR41

277

Biomassa 994 1035 904 986 4075

Inorganicos 168 395 1474 135 139

Pedras 001 012 006 001 001

Outros 059 073 450 289 039

Lascas150mm 455 657 074 104 429

Fitas 3047 3201 2598 2547 194

Umidade 5034 4658 4473 6092 4912

Densidade kgmj 44717 49947 49965 40122 48527

26 REDugAO NO DESGASTE DAS FACAS

Os resultados obtidos com as melhorias na lavagem de toras e a implantagao do sistema de lavagemde cascas permitiram tambem uma melhor utilizagao das facas nos picadores de toras e cascas daempresa 6 Devido ao conhecido efeito abrasivos dos contaminantes da madeira e da casca taiscomo cascalhos areia e objetos metalicos a vida util do fio de corte das facas permitiam oprocessamento de aproximadamente 350 toneladas sendo entao necessaria a intervenpaooperacional para substituigao e retifica

Operacionalmente a substitugao do conjunto de facas demanda em torno de 30 minutos Com afrequencia anterior de 53 trocas por dia totalizando 21 substituigoesdia ocorria uma interrupgaomedia de 11 horasdia na produgao de cavacos nas linhas de picagemO desenvolvimento dos projetos citados e de outras agoes nas linhas de picagem para redugao doindice de residuos abrasivos resultou em ganhos superiores a 100 na eficiencia de utilizagao dasfacas permitindo um indice de processamento na faixa de 700 toneladas aumentandosign ificativamente a disponibilidade operacional das linhas de picagemNeste caso ocorreu um incremento na produgao de cavacos na ordem de 168000 tonanoaumento na disponibilidade de maodeobra de 5400 h ano alem da redugao dos custosoperacionais e maior garantia na qualidade do cavaco processado

33 RELAgAO OLEO COMBUSTIVELBIOMASSA

O segmento de papel e celulose esta incluido entre os mais eletro intensivos do setor industrial Asindustrias de celulose bem como as integradas papel e celulose geram grande parte da energiaconsumida a partir da lixivia produzida no pr6prio processo e de biomassa em geralTais industrias utilizam como combustivel nas caldeiras a lenha e o oleo combustivel alem dossubprodutos de processo mencionados Anteriormente o vapor gerado antes de ser utilizado noprocesso de fabricapao e tambem usado para produgao de energia eletrica por cogeragao Autilizagao de tecnologias mais eficientes com melhor aproveitamento da biomassa permitiria umamaior geragao de eletricidade com a vantagem de garantir o suprimento de energiaNas industrias de celulose a nas integradas e consumida toda a lixivia produzida subprodutoinevitavel do processo Kraft ou sulfato de fabricagao de celulose poluente que e queimado nacaldeira de recuperagao gerando o vapor o que reduz substancialmente o consumo de outroscombustiveis Larson1990 Bonomi1985 Mesmo assim ocorre significativo consumo de oleocombustivel em particular nos fornos de cal 7A implantagao do sistema de recuperagao de biomassa possibilita atualmente a empresa umarecuperagao media de 36 da biomassa relagao biomassa recuperada biomassa contaminada totalrepresentando 27 em media da madeira processada conforme mostrado abaixo na tabela 3 combase no ano de 2000 Isso representa a redugao media de 44250 tonano de residuos a seremdispostos em aterroO sistema de recuperagao de biomassa opera atualmente com 45 de sua capacidade o querepresenta uma produgao media de 387 ton h A otimizapao operacional do sistema proporcionarauma recuperagao de 80 da biomassa contaminada o que representa uma redugao de 80906toneladas de um total de 101132 ton ano de residuos a serem dispostos no aterro sendoconvertidos em biomassa Iimpa para queima nas caldeiras com consequente redugao no consumo deoleo A produgao de biomassa a partir das cascas sujas representa uma significativa redugao de oleocombustivel consumido nas caldeiras

Com o projeto implantado a empresa contribui ainda na geragao de energia reduzindo a demandacontratada para suprimento do seu processo oDnsiderando que para cada 78 t de vapor gera se1MWh de energia Com o funcionamento atual do sistema de recuperagao de biomassa operandocom 45 da sua capacidade ja e uma realidade para a empresa uma economia em oleocombustivel redugao da area necessaria e riscos para disposigao e redugao do custo de transporte

Tabela III Geragao de Residuos a Recuperagao de Biomassa ton

Mes Madeira Biomassa

Produgao 1 Compostagem 2 Recuperada 3 Total 1 2 RecuperagaoJan 14323960 758700 408531 1167231 3500Fev 10010300 1000800 538892 1539692 3499Mar 13928400 867300 467008 1334308 3499Abr 15027600 1155600 622246 1777846 3499Mai 14705000 639600 344400 984000 3500Jun 13137300 499200 268800 768000 3500Jul 15153000 658500 354577 1013077 3500

Ago 15635200 614700 330992 945692 1 3499Set 14992900 238800 168585 367385 4500Out 13309800 706200 380262 1086462 3500Nov 12308696 542400 292062 734462 3976Dez 13583800 535200 288185 823385 3500

Media 13842996 684750 368712 1053462 3583

4CONCLUS6ES

Os resultados obtidos mostram que o Sistema de Recuperagao de Biomassa implantado pelaCENIBRA tem excelente performance para a retirada de residuos do material alimentadoConforme mostrado atualmente recuperase 36 da geragao total de cascas sujas sendotransformadas em biomassa para queima nas caldeiras mesmo com a capacidade de operagao dosistema ainda reduzida a 45 A otimizagao do sistema permitira uma recuperagao acima de 80 detoda a biomassa contaminada gerada no manuseio da madeira viabilizando a redugao de areasnecessarias e os riscos para disposigao redugao dos custos de transporte alem de proporcionargrande economia na compra de oleo combustivel utilizado nas caldeirasDesta forma a empresa contribui de forma efetiva na preservagao do meio ambiente reduzindo ageragao de residuos s6lidos gerando energia alternativa alem de diminuir o consumo de aguaindustrial por utilizar o eluente da secagem na area de manuseio de madeira para alimentagao dosistema de Iavagem de cascas e para produgao de cavacos para celulose

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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Setembro de 1997 nao publicado

3 LANDIM A B LEITE NETO J M ALMEIDA R S Recuperagao do Efluente da SecagemAnais do 2 Seminario de Meio Ambiente em Industrias de Processo da ABTCP P214 SaoPaulo SP 29 a 30 junho 1999

4 PROCOPIO S B Relatorio sobre Sistema de Lavagem de Cascas Celulose Nipo BrasileiraSA CENIBRA Agosto 1997 nao publicado

5 MACIEL S F Relatorio de Classificagao de Biomassa Dept de Controle de Qualidade DEQUACelulose Nipo Brasileira SA CENIBRA Abril 2001 nao publicado

6 ALMEIDA R S AMARAL E J Otimizagao da Eficiencia de Facas dos Picadores de Toras naCENIBRA Mesa Redonda sobre Preparo de Madeira da ABTCP Lajes RS 21 e 22 de Maio2001

7 COELHO S T VELAZQUEZ S M S G VARKULYA J A A Cogeragao de Eletricidade no Setorde Papel e Celulose Avaliagao Tecnica e Econ6mica XV COBEM Congresso Brasileiro deEngenharia Mecanica On line disponivel na internet Sao Paulo 1999