PT103739B

PT103739B - Processo de produção de biomassa a partir de resíduos e efluentes industriais em particular dos sectores da madeira, cortiça e celulose

Info

Publication number: PT103739B
Application number: PT10373907A
Authority: PT
Inventors: Joao Carlos Almeida Ribe Claro; Antonio Jose Ragageles Valente; Artur Da Rosa Pires
Original assignee: Univ Tras Os Montes E Alto Dou
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2009-07-07
Also published as: EP1995298A1; PT103739A

Abstract

A PRESENTE INVENÇAO REFERE-SE UM PROCESSO QUE UTILIZA OS RESÍDUOS DOS SECTORES DA MADEIRA E DA CORTIÇA, NOMEADAMENTE PÓ DE CORTIÇA, TERRAS , PÓ DE FIBRAS E PÓ DE POLIMENTO DE MADEIRA E SERRADURA, QUE ADICIONADOS AOS EFLUENTES DOS SECTORES DA MADEIRA, CORTIÇA E CELULOSE, ATRAVÉS DE UMA LINHA INTEGRADA DE PRODUÇÃO DE BIOMASSA, GERA PRODUTOS COM ELEVADO PODER CALORÍFICO COM APLICAÇÕES PARA COMBUSTÃO, VALORIZADO ENERGETÍCAMENTE ATRAVÉS DA QUEIMA EM CALDEIRA OU OUTRAS ESTRUTURAS DE AQUECIMENTO, NOMEADAMENTE NA FORMA DE BRIQUETES OU GRANULADO ( PELLETS ) COM APLICAÇÃO PARACENTRAIS DE BIOMASSA.DESTA FORMA, O PROCESSO DA PRESENTE INVENÇÃO RESULTA NUMA VALORIZAÇÃO ENERGÉTICA DOS RESÍDUOS E EFLUENTES DAS UNIDADES INDUSTRIAIS, CONTRIBUINDO PARA A RESOLUÇÃO DOS PROBLEMAS AMBIENTAÍS RESULTANTES DA DESCARGA DOS MENCIONADOS EFLUENTES EM LINHAS DE ÁGUA OU ETAR E CRIANDO UMA ALTERNATIVA VIÁVEL E RENTÁVEL AO ARMAZENAMENTO E/OU DEPOSIÇÃO EM ATERRO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS.

Description

1

DESCRIÇÃO

"PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIOMASSA Ά PARTIR DE RESÍDUOS E EFLUENTES INDUSTRIAIS, EM PARTICULAR DOS SECTORES DA MADEIRA, CORTIÇA E CELULOSE

Domínio Técnico da Invenção A invenção consiste num processo que utiliza os resíduos dos sectores da madeira e da cortiça, nomeadamente pó de cortiça, "terras", pó de fibras e pó de polimento de madeira e serradura na valorização energética dos efluentes dos sectores da madeira, cortiça e celulose, com obtenção de produtos de elevado valor energético. 0 processo da presente invenção desenvolve-se através de uma linha integrada de produção de biomassa, que pode ser auto sustentável e com aplicação no sector energético, como por exemplo em centrais de biomassa.

Sumário da invenção 0 processo da presente invenção relaciona-se com um processo integrado de produção de biomassa, que utiliza os efluentes e os resíduos dos sectores da madeira e cortiça como matéria-prima valorizados energeticamente com resíduos dos sectores da madeira e da cortiça, nomeadamente pó de cortiça, "terras", pó de fibras e pó de polimento de madeira e serradura, permitindo assim a obtenção de produto com elevado poder calorífico com aplicações para combustão, valorizado energeticamente devido à sua capacidade de gerar energia calorífica, mecânica e eléctrica através da queima em caldeira, em co-geração ou outras estruturas de aquecimento, nomeadamente na forma de briquetes ou 2 granulado ("pellets") com aplicação para centrais de biomassa. 0 presente invento proporciona, pela sua aplicação, uma solução para os problemas ambientais resultantes da descarga daqueles efluentes em linhas de água ou ETAR e cria uma alternativa viável e rentável ao armazenamento e/ou deposição em aterro dos resíduos sólidos.

Antecedentes da Invenção A valorização dos resíduos e subprodutos constitui, actualmente, uma vertente com uma importância crescente nas estratégias de melhoria de produtividade das empresas. Verifica-se, cada vez mais, a introdução de factores e a implementação de políticas empresariais que revelem harmonia com o ambiente ou que se traduzam em impactos mínimos sobre o ambiente. A adopção de práticas "amigas do ambiente" começou por ser essencialmente imposta por via legislativa mas as empresas rapidamente verificaram que estas também poderiam ter um papel muito importante na produtividade, imagem da empresa e no relacionamento com os clientes, as entidades reguladoras e fiscalizadoras e a sociedade. 0 adequado tratamento dos resíduos e subprodutos, e sobretudo a sua valorização, encontra-se assim no topo das preocupações empresariais uma vez que se traduz em mais-valias de elevado impacto. As empresas dos sectores da madeira, cortiça e celulose, até pela importância estratégica que representam para Portugal e para os restantes países produtores, não devem, assim, negligenciar 3 a adopção de uma atitude "pró-activa" de melhoramento constante e de procura de melhores soluções.

Neste sentido, a presente invenção constitui uma plataforma tecnológica integrada de grande importância para as indústrias daqueles sectores, lançando-as num enquadramento estratégico caracterizado por um aumento da produtividade, por uma produção mais limpa e amiga do ambiente e por contribuir para a sua sustentabilidade. A presente invenção refere-se a um processo integrado de valorização energética dos resíduos e efluentes dos sectores da madeira, nomeadamente a dos aglomerados de madeira que procede à fabricação de painéis de partículas e fibras e à fabricação de folheados, contraplacados, lamelados e outros painéis (subsector dos painéis e folheados), da cortiça e da celulose (produção de papel e pasta de papel). 0 Plano Nacional de Prevenção de Resíduos Industriais (PNAPRI) publicado em Novembro de 2000 referia para o subsector dos painéis e folheados de madeira a produção de 112 941 t/ano de resíduos de madeira e a incapacidade de quantificar a quantidade de efluentes líquidos "por total inacessibilidade de dados, por todas as vias possíveis", PNAPRI, Vol. VII.3, página 23. No entanto, neste mesmo estudo, é referido na página 32 do Vol. VII.3 que a gestão e destino final dos efluentes do sector da madeira constituem um grande problema para as empresas.

Mais recentemente o Inventário Nacional de Produção de Resíduos Industriais (INPRI), publicado em Julho de 2003, 4 não fez uma avaliação e inventariação directa dos efluentes deste sector mas, por exclusão de partes, é possível pelos dados disponíveis estimar que estes foram responsáveis por cerca de 26% da quantidade total de resíduos produzidos sendo inseridos no código CER 03 01 99 que se refere a "outros resíduos do processamento de madeiras e produção de painéis e mobiliário não especificados A composição química dos efluentes do sector da madeira, nomeadamente no que se refere ao subsector dos painéis e folheados, por ter impacto ambiental, tem merecido o interesse da comunidade científica mundial. São conhecidos vários estudos que tentam contribuir para a caracterização dos efluentes e/ou para soluções de redução ou eliminação do seu impacto no ambiente. Um exemplo é o estudo "Methanogenic toxicity and continuous anaerobic treatment of wood Processing effluents", publicado no " journal of environmental management" n° 74 (4), páginas 317-325 em Março de 2005. Este trabalho apresenta um estudo comparativo da toxicidade produzida por três efluentes do sector da madeira (produção de aglomerados de partículas, de fibras e de papel e pasta de papel segundo o método Kraft).

No sector da cortiça as águas residuais de cozedura provenientes da preparação e tratamento da cortiça têm como principal destino a sua descarga em ETAR e eventualmente em algumas linhas de água. Ao longo dos anos têm sido desenvolvidos novos métodos para uma melhor eficiência do processo de cozedura da cortiça e para diminuição do impacto ambiental das águas residuais daí resultantes. Refira-se os trabalhos de Helena Pereira e Augusta Costa do 5

Centro de Estudos Florestais do Instituto Superior de Agronomia da Universidade Técnica de Lisboa que indicam que as novas unidades produtivas e os projectos de modernização das unidades existentes incluem novos equipamentos onde se destacam, entre outros, novos tanques de cozedura, que substituem os antigos tanques abertos e com aquecimento directo, incluindo normalmente autoclaves fechados, filtração das águas de cozedura, e posterior circulação com a utilização de permutadores de calor onde, em alguns casos, é introduzida a remoção de voláteis.

Neste âmbito, pode referir-se o projecto do INETI, em parceria com IST, sob a responsabilidade da investigadora Ana Anselmo sob o título "Caracterização das Águas de Cozedura da Cortiça" onde é referido nos objectivos que "A finalidade deste projecto consiste no tratamento e valorização das águas residuais da cozedura da cortiça, tendo em vista o desenvolvimento de um sistema de tratamento/recuperação, baseados em tecnologia nacional, adequado ao sector em causa, no contexto actual de desenvolvimento sustentável".

De referir ainda o projecto " Remoção de contaminantes da água de cozedura da cortiça" numa parceria do DEQ/ISEC com a empresa Subercentro - Cortiças, Lda. e o artigo "Integrated fenton's reagent: coagulation/flocculation process for the treatment of cork processing wastewaters", Journal of hazardous materiais 2004, vol. 107, n°3, pp. 115-121, de autoria de PERES Jose A.; DE HEREDIA Jesus Beltran ; DOMINGUEZ Joaquin R. O Centro Tecnológico da Cortiça (CTCOR) tem em curso o "Projecto Reciclar", com o objectivo de estudar a 6 possibilidade de utilizar as águas de cozedura de cortiça na curtimenta de couros. O licor negro é um subproduto da produção de pasta de papel sendo, já em parte, valorizado energeticamente dentro da própria unidade de produção. No entanto, o processo de valorização in sítu pelas unidades de produção de papel e pasta de papel não parece constituir uma solução universal e isenta de alguns problemas processuais e de rendimento. Na realidade, tal parece indicar a atenção que o licor negro ("black liquor") desperta na comunidade científica mundial, de que são exemplos os artigos: • "Surfactant phase equilibria and separation of amphiphilic extractives from black liquor in kraft cooking of wood"

Pirttinen, Stenius, Pirttinen Kovasin, Kari , journal of dispersion Science and technology 28 (1) : p. 5-10 JAN 2007 ; • "Extraction of lignin and hemicelluloses from kraft black liquor"

Wallberg, Linde, Jonsson, Desalination 199 (1-3):p. 413-414 NOV 2006 ; • "Effect of chloride and potassium on borate autocausticizing reactions during black liquor combustion"

Mao, Kim, Tran, Kochesfahani, Pulp & Paper-Canada 107 (10):p. 33-36 OCT 2006; • "Integrated biological treatment of wastewater from the Kraft cellulose industry" 7

Ortega-Clemente et al, Ingenieria Química (29): 74-87 JUL 2006.

Esta recente actividade de investigação parece demonstrar que o tratamento e valorização do licor negro constituem importantes áreas de estudo. Neste contexto, o processo da presente invenção pode constituir-se numa solução que contribui para a estabilização, tratamento e valorização deste subproduto uma vez que permite obter um produto combustível sólido (biomassa) que, adicionalmente, apresenta maior poder calorífico que o licor negro por si só.

Por outro lado, no que diz respeito aos resíduos do sector da cortiça, tais como pó de cortiça (partículas de cortiça com granulometria inferior a 0,2 mm) e "terras" (partículas provenientes da superfície exterior das pranchas de cortiça), considerados resíduos industriais (código LER 03 01 99) , verificam-se essencialmente problemas relacionados com o seu escoamento e armazenamento, bem como com os efeitos nocivos no meio ambiente por si provocados. De salientar neste caso, o estudo da Associação Industrial do distrito de Aveiro ("Estudo Multi-Sectorial na Área do ambiente", 2000.), onde se refere explicitamente, na página 61, que " A produção de pó de cortiça é, inclusive, responsável por algumas alterações fisiográficas verificadas no Concelho de Santa Maria da Feira (pequenos vales que desaparecem devido ao despejo contínuo do pó de cortiça nos mesmos)". Porém, segundo se refere no estudo do Prof. Luís Cabral e Gil: "Cortiça Tecnologia de Processamento e Constituição Química", INETI, " O pó de cortiça tem tido uma utilização principal como combustível 8 para a produção de energia (queima em caldeiras), sendo uma pequena fracção do restante utilizado para colmatação de rolhas de pior qualidade, no fabrico de linóleos, no controlo de solos, etc."

Os resíduos do sector da madeira, nomeadamente pó de polimento e pó de fibras do acabamento dos aglomerados de fibras e partículas e serradura são resíduos gue provocam alguns problemas de escoamento e armazenamento apesar de serem em grande parte valorizados energeticamente por queima em caldeira. No entanto, essencialmente no que se refere aos resíduos de menor granulometria (pó de polimento e pó de fibras), a sua queima em caldeira é um processo que exige regras de operação com normas de segurança muito rigorosas não estando isento de riscos consideravelmente mais elevados que a queima de granulado ou briquetes.

Nos sectores da madeira, cortiça e celulose os efluentes, nomeadamente água de cozedura de cortiça, licor negro e água de cozedura e lavagem de estilha de madeira, têm volumes (caudais) de produção muito elevados o que torna o seu tratamento e/ou valorização de difícil resolução. 0 processo da presente invenção pretende apresentar uma solução para este problema ao fazer a valorização energética destes efluentes numa linha contínua de produção de biomassa.

No documento PT103470 descreve-se a utilização de resíduos da indústria corticeira no tratamento de resíduos e efluentes de lagares de azeite que difere do divulgado na presente invenção por só utilizar os resíduos da cortiça e 9 só ser aplicado aos resíduos e efluentes do sector oleícola. 0 processo descrito na presente invenção utiliza também resíduos do sector da madeira, numa formulação diferente, com diferentes percentagens de resíduos de cortiça e com novos componentes (por exemplo pó de fibras e de polimento de aglomerados de madeira) de forma a fazer a valorização dos efluentes do sectores da madeira, cortiça e celulose.

Com o processo da presente invenção consegue-se uma redução na temperatura da operação de secagem da biomassa comparativamente com o processo descrito no documento PT103470 ou, alternativamente, utilizando a mesma temperatura, obtém-se uma biomassa com menor percentagem de humidade (factor fundamental na qualidade deste produto) ou, ainda, uma redução do tempo de secagem. 0 processo descrito do documento 103470 origina, na vertente de valorização energética, uma biomassa com menor poder calorífico (22,2 MJ/kg) e com maior percentagem de cinzas (3,9%) e humidade (8,9%) que a obtida pelo processo da presente invenção.

No documento US4079001A1 é descrito um processo de purificação de efluentes industriais por um processo de adsorção. Neste processo ocorre uma retenção ou acumulação de determinados componentes dos efluentes na superfície de um sólido, não fazendo a retenção ou valorização do efluente propriamente dito (matriz líquida). O documento divulga a utilização do processo na purificação de efluentes de sectores como o do papel, têxtil, couro e produção de corantes, tratando-se assim de um processo de 10 filtração e não de ura processo de valorização de efluentes que, neste caso, configura uma solução parcial, enquanto o processo da presente invenção se traduz numa solução global que faz o tratamento da totalidade do efluente e que valoriza o produto final obtido no processo. O documento US5354479A1 também refere um processo de purificação de efluentes, neste caso do sector da madeira (efluentes contendo resina de madeira), através da utilização de produtos químicos como agentes de floculação. Neste processo os produtos químicos adicionados ao efluente originam a coalescência da celulose em agregados sólidos que posteriormente sedimentam ou são retidos por sistemas de filtragem. Desta forma, o documento US5354479A1 divulga um processo físico-químico de redução da concentração de um só componente (celulose) no efluente, tratando-se também de um processo de filtração. O documento US5470480A1 refere um sistema para reduzir a carga poluente dos efluentes da indústria do papel e pasta de papel através de processos de oxidação, que difere do presentemente proposto na medida em que se refere a um processo químico para acelerar a degradação da matéria orgânica (por oxidação) e não a um processo físico de mistura com resíduos do sector da cortiça e madeira seguido de valorização energética do produto final.

Descrição Geral da Invenção A presente invenção refere-se a um processo que utiliza os resíduos dos sectores da madeira e da cortiça, nomeadamente pó de cortiça, "terras", pó de fibras e pó de polimento de 11 madeira e serradura, que adicionados aos efluentes dos sectores da madeira, cortiça e celulose, através de uma linha integrada de produção de biomassa, gera produtos com elevado poder calorífico com aplicações para combustão, valorizados energeticamente devido à sua capacidade de gerar energia calorífica, mecânica e eléctrica através da queima em caldeira, em co-geração ou outras estruturas de aquecimento, nomeadamente na forma de briquetes ou granulado ("pellets"). A presente invenção consiste pois em promover a mistura dos resíduos sólidos, como por exemplo os normalmente conhecidos por pó de cortiça, "terras", pó de fibras e pó de polimento de aglomerados de madeira e serradura, com os efluentes, como por exemplo água de cozedura/lavagem de estilha de madeira ou água de cozedura de cortiça ou licor negro. Neste processo utiliza-se, em média, um volume de resíduos sólidos um pouco inferior (entre 1 a 5%) ao volume de efluente a tratar. 0 processo de valorização energética dos efluentes e resíduos dos sectores da madeira, cortiça e celulose resulta de uma mistura mecânica, em misturadora horizontal ou vertical, dos resíduos sólidos (como por exemplo os normalmente conhecidos por pó de cortiça, "terras", pó de fibras e pó de polimento de aglomerados de madeira e serradura) com os efluentes daqueles sectores (como por exemplo água de cozedura/lavagem de estilha de madeira ou água de cozedura das pranchas de cortiça ou licor negro). 12

Em seguida, procede-se a uma etapa de extrusão e secagem para a obtenção de biomassa, em forma de grânulos ou briquetes. 0 processo baseia-se numa linha de produção integrada de biomassa que pode ser energeticamente auto sustentada, o que contribui de forma determinante para a viabilidade da sua implementação. 0 processo consiste numa admissão simultânea do efluente (por exemplo água de cozedura de cortiça ou água de cozedura/lavagem de estilha de madeira ou licor negro) com os resíduos sólidos (por exemplo pó de cortiça, "terras", pó de fibras de madeira e serradura) para uma extrusora misturadora.

Na admissão a relação entre o caudal volúmico de efluente e o caudal volúmico de resíduos sólidos tem uma gama ideal de mistura que compreende as proporções de 1:1 a 1:0,8 (v/v). 0 material depois de misturado é sujeito a extrusão através de fieira com sistema de corte acoplado, obtendo-se unidades de material de determinada forma e massa, como por exemplo em forma de briquetes e/ou grânulos, que são encaminhadas por meio de tapete rolante para um secador de fluxo contínuo.

As unidades de material são sujeitas a uma secagem que reduz o seu grau de humidade para valores inferiores a 10%, passando a constituir uma biomassa. O vapor proveniente do processo de secagem pode ser encaminhado para um sistema de gestão de vapor, onde este pode ter como destino final a 13 dissipação na atmosfera e/ou ser recuperado sob a forma de água liquida por condensação e/ou ser utilizado para aquecimento e regulação de teores de humidade ambiente de determinados espaços industriais. A biomassa obtida pode ser, em parte ou na sua totalidade, encaminhada para um sistema de queima para a produção de energia. 0 sistema de queima para a produção de energia pode ser em caldeira de co-geração com produção de calor e de energia eléctrica sendo possível, neste caso, que parte desta energia eléctrica e calor possam alimentar por retorno a própria linha de valorização energética dos efluentes. Neste caso, parte do calor produzido é encaminhado para o secador para a secagem do material após a mistura e parte da energia eléctrica assegura, como fonte de alimentação, o funcionamento de toda a linha de produção de biomassa. Desta forma, obtemos um sistema de valorização de efluentes integrado e auto sustentável. 0 produto obtido, após o processo de valorização energética dos efluentes e resíduos dos sectores da madeira, cortiça e celulose apresentam, entre outras, as seguintes características: a) 0 aglomerado (biomassa) obtido de águas de cozedura/lavagem de estilha de madeira com pó de cortiça, pó de fibras de madeira e serradura apresenta um poder calorífico entre (24,5 e 26,4) MJ/kg (pelo método ASTM D 1989), uma percentagem de cinzas entre 1,0 e 1,5 % (pelo método LAQ/MI 04) e uma humidade entre 3,0 e 5,0 % (pelo método LAQ/MI 01). b) O aglomerado (biomassa) obtido de águas de cozedura de cortiça com pó de cortiça apresenta um poder calorífico 14 entre 23,5 e 25,2 MJ/kg (pelo método ASTM D 1989) uma percentagem de cinzas entre 1,5 e 2,5 % (pelo método LAQ/MI 04) e uma humidade entre 2,0 e 5,0 % (pelo método LAQ/MI 01) . c) O aglomerado (biomassa) obtido do licor negro com pó de cortiça, pó de fibras de madeira e serradura apresenta um poder calorífico entre 19,5 e 20,7 MJ/kg (pelo método ASTM D 1989) uma percentagem de cinzas entre 20 e 35 % (pelo método LAQ/MI 04) e uma humidade entre 9,0 e 11,0 % (pelo método LAQ/MI 01).

Assim, a utilização destes produtos como biomassa para queima em caldeira tem grande viabilidade uma vez que origina produtos com elevado poder calorífico e baixa percentagem de humidade. Na realidade, se usarmos como referência os parâmetros referentes ao poder calorífico e humidade verificamos, por comparação com os mesmos parâmetros de outras amostras de biomassa vegetal disponível no mercado sob a forma de grânulos e briquetes (poder calorífico entre 15,9 e 18,7 MJ/kg, pelo método ASTM D 1989 e percentagem de humidade entre 9 e 14%) que, nos casos como os das alíneas a e b (a seguir designados como Produto A e Produto B) , estamos na presença de produtos novos. Indicam-se a seguir as características técnicas dos produtos.

Produto A - Biomassa obtida de águas de cozedura/lavagem de estilha de madeira com pó de cortiça, pó de fibras de madeira e serradura que apresenta uma composição elementar, de base seca, compreendida por 0,979 % de Azoto, 62,7% de Carbono, 9,04% de Hidrogénio e uma quantidade de Enxofre inferior a 100 ppm, um poder calorífico superior entre 26,4 15 MJ/kg (base seca) e 25,6 MJ/kg, um poder calorífico inferior entre 24,5 MJ/kg (base seca) e 23,6 MJ/kg, uma humidade de 3,2% e uma percentagem de cinzas de 1,2%.

Produto B - Biomassa obtida de águas de cozedura de cortiça com pó de cortiça e "terras" que apresenta uma composição elementar, de base seca, compreendida por 0,865 % de Azoto, 62,9% de Carbono, 7,99% de Hidrogénio e uma quantidade de Enxofre inferior a 100 ppm, um poder calorífico superior entre 25,2 MJ/kg (base seca) e 24,7 MJ/kg, um poder calorífico inferior entre 23,5 MJ/kg (base seca) e 23,0 MJ/kg, uma humidade de 2,0% e uma percentagem de cinzas de 1,7%.

Produto C - Biomassa obtida de licor negro com pó de cortiça, pó de fibras de madeira e serradura que apresenta uma composição elementar, de base seca, compreendida por 0,641 % de Azoto, 48,5% de Carbono, 5,75% de Hidrogénio e 3,54% de Enxofre, um poder calorífico superior entre 20,7 MJ/kg (base seca) e 18,8 MJ/kg (tal qual), um poder calorífico inferior entre 19,5 MJ/kg (base seca) e 17,4 MJ/kg (tal qual), uma humidade de 9,3% e uma percentagem de cinzas de 35%.

Assim, o produto obtido pelo processo de valorização dos efluentes e resíduos dos sectores da madeira, cortiça e celulose, pode assim apresentar-se nas seguintes formas: grânulos (pellets), briquetes e a granel, sendo as respectivas aplicações expectáveis: • Em centrais de biomassa para a produção de energia (segundo processos clássicos ou em co-geração), para a própria unidade industrial ou para unidade externa. 16 • Para queima em sistemas de aquecimento (particulares e empresas). 0 processo de valorização energética dos efluentes e resíduos dos sectores da madeira, cortiça e celulose objecto da presente invenção pode ser aplicado nas seguintes situações: • Valorização energética dos efluentes da indústria produtora de aglomerados de madeira ("água de cozedura/lavagem de estilha"); • Valorização energética dos efluentes da indústria da cortiça ("água de cozedura de cortiça"); • Valorização energética dos efluentes da indústria da celulose ("licor negro"); A valorização energética destes efluentes é feita através da utilização e valorização energética dos resíduos sólidos da indústria da cortiça, tais como pó de cortiça, "terras" e outros desperdícios de cortiça, e dos resíduos sólidos da indústria da madeira, tais como serradura, pó de fibras, pó de polimento e outros desperdícios de madeira.

Neste sentido, e tendo em conta o volume de efluentes e resíduos actualmente produzidos, o processo de valorização dos efluentes e resíduos dos sectores da madeira, cortiça e celulose objecto da presente invenção pode ser aplicado em qualquer tipo de unidade daqueles sectores, tendo por base uma linha de produção integrada de biomassa (que pode ser auto sustentada). Assim, o processo objecto da presente invenção constitui uma solução completa e universal para a valorização eficiente daqueles resíduos e efluentes. 17

Descrição Detalhada da Invenção: 1. Mistura dos resíduos sólidos com os efluentes A mistura dos resíduos sólidosr como o pó de cortiça, "terras", pó de fibras e pó de polimento de aglomerados de madeira e serradura, com os efluentes e resíduos dos sectores da madeira, cortiça e celulose, como a água de cozedura/lavagem de estilha de madeira ou água de cozedura de cortiça ou licor negro, é efectuada por mistura mecânica com recurso a uma misturadora horizontal ou vertical, utilizando-se, em média, um volume de resíduos sólidos um pouco inferior (entre 1 a 5%) ao volume de efluente a tratar. 0 processo consiste numa admissão simultânea do efluente com os resíduos sólidos para uma extrusora misturadora. A relação entre o volume de caudal de efluente e o volume de caudal de resíduos sólidos tem uma gama ideal de mistura que compreende as proporções de 1:1 a 1:0,8 (v/v). 2. Extrusão e secagem O material depois de misturado é sujeito a extrusão através de fieira com sistema de corte acoplado sendo o produto obtido encaminhado para um secador de fluxo contínuo por meio de tapete rolante. A biomassa obtida pode ser, em parte ou na sua totalidade, encaminhada para um sistema de queima para a produção de energia em co-geração. Parte do calor aqui produzido é encaminhado para o secador, para a secagem do material após a mistura, e parte da energia eléctrica produzida assegura, 18 como fonte de alimentação, o funcionamento de toda a linha de produção de biomassa. 3. Moldagem do produto final A moldagem do produto é feita pela sua extrusão através de fieira ou colocação em molde. A geometria e a dimensão dos orifícios da fieira ou a geometria e a dimensão dos moldes definem a forma do produto final. Deste modo, procede-se à moldagem dando a forma de granulado (ou "pellet"), briquete, taco ou outra que se desejar. A forma do produto final é consolidada por secagem.

Exemplos

Apresentam-se, seguidamente, alguns exemplos não restritivos do processo de valorização energética dos efluentes e resíduos dos sectores da madeira, cortiça e celulose.

Exemplo 1:

Processo de valorização energética dos efluentes e resíduos do sector da madeira (água de cozedura/lavagem de estilha, serradura e pó de fibras de madeira) e resíduos do sector da cortiça (pó de cortiça) que compreende os seguintes passos: 1. Mistura em misturadora extrusora de água de cozedura/lavagem de estilha de madeira com 12% (m/m) de pó de cortiça, 3,5% (m/m) de pó de fibras de madeira e 0,5% (m/m) de serradura. 2. Extrusão da mistura em fieira seguida de corte do material em porções para obter grânulos (pellets) ou briquetes. 19 3. Secagem dos grânulos ou briquetes em secador até à obtenção de uma material com um teor de humidade inferior a 10%.

Pelo processo acima descrito obtém-se uma biomassa com um poder calorífico entre [24,5 e 26,4] MJ/kg (pelo método ASTM D 1989), uma percentagem de cinzas entre 1,0 e 1,5 I (pelo método LAQ/MI 04) e uma humidade entre 3,0 e 5,0 % (pelo método LAQ/MI 01).

Exemplo 2:

Processo de valorização energética dos efluentes e resíduos do sector da cortiça, tais como água de cozedura de cortiça, pó de cortiça e "terras", que compreende os seguintes passos: 1. Mistura em misturadora extrusora de água de cozedura de cortiça com 13% (m/m) de pó de cortiça, e 2% (m/m) de "terras". 2. Extrusão da mistura em fieira seguida de corte do material em porções em forma de pellets ou briquetes. 3. Secagem dos pellets ou briquetes em secador até à obtenção de uma material com um teor de humidade inferior a 10%.

Pelo processo acima descrito obtém-se uma biomassa com um poder calorífico entre 23,5 e 25,2 MJ/kg (pelo método ASTM D 1989) uma percentagem de cinzas entre 1,5 e 2,5 % (pelo método LAQ/MI 04) e uma humidade entre 2,0 e 5,0 % (pelo método LAQ/MI 01).

Exemplo 3: 20 1. Mistura em misturadora extrusora de licor negro com 12% (m/m) de pó de cortiça, 3% (m/m) de pó de fibras de madeira e 1% (m/m) de serradura. 2. Extrusão da mistura em fieira seguida de corte do material em porções em forma de pellets ou briquetes. 3. Secagem dos pellets ou briquetes em secador até à obtenção de uma material com um teor de humidade inferior a 10%.

Pelo processo acima descrito obtém-se uma biomassa com um poder calorífico entre 19,5 e 20,7 MJ/kg (pelo método ASTM D 1989) uma percentagem de cinzas entre 20 e 35 % (pelo método LAQ/MI 04) e uma humidade entre 9,0 e 11,0 % (pelo método LAQ/MI 01).

Lisboa, 11 de Maio de 2007

Claims

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