WO2012028908A1 - Processo e instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal - Google Patents

Processo e instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal Download PDF

Info

Publication number
WO2012028908A1
WO2012028908A1 PCT/IB2010/055593 IB2010055593W WO2012028908A1 WO 2012028908 A1 WO2012028908 A1 WO 2012028908A1 IB 2010055593 W IB2010055593 W IB 2010055593W WO 2012028908 A1 WO2012028908 A1 WO 2012028908A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pellets
blocks
pulp
waste
production
Prior art date
Application number
PCT/IB2010/055593
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
João Carlos Almeida Ribeiro Claro
Original Assignee
Universidade De Trás-Os-Montes E Alto Douro
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidade De Trás-Os-Montes E Alto Douro filed Critical Universidade De Trás-Os-Montes E Alto Douro
Publication of WO2012028908A1 publication Critical patent/WO2012028908A1/pt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34—Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36—Shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34—Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36—Shape
    • C10L5/361—Briquettes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34—Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36—Shape
    • C10L5/363—Pellets or granulates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34—Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36—Shape
    • C10L5/365—Logs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention is constituted by an installation for the industrial production of biomass from residues of vegetable origin, especially of the sectors of cork and of the oil, being therefore of great importance for those industries, launching them into a strategic framework characterized by increased productivity, cleaner and environmentally friendly production, and contributing to their sustainability.
  • Olive oil can be obtained by three processes, all of which are in common the weighing, olive washing, storage and milling (or milling) phases.
  • the production can use the traditional method, which consists of a pressing phase of the olives followed by a decantation / centrifugation, the result of this process being, in addition to olive oil, bagasse and roasting water.
  • More modern methods include instead of pressing a "batting" process followed by an "extraction” in horizontal centrifuges. In these last two stages there is the addition of water to facilitate the separation of the oil.
  • bagasse oil extraction units which extract some remaining oil in the “bagasse” or “wet bagasse”. In any case, regardless of the method used, all units give rise to waste and effluent harmful to the environment.
  • the process described in the document PT 103 470 relates to a process for obtaining biomass by mixing, followed by drying, residues from the olive oil and cork sector which differs from the present invention because it is a laboratory process of obtaining of a mixture followed by drying in an oven and the present invention relates to an industrial production process capable of obtaining an end product having the standard form and properties required for commercialization of vegetable biomass for the production of energy by burning.
  • the present invention relates to a continuous system of industrial production from a new mixture of raw materials capable of processing high material flows and to provide a true solution to the problems of waste from the olive oil and cork sector.
  • PT 103 739 discloses a process for the production of biomass from effluents and wastes from the cork sectors, wood pellets and paper by mixing and drying the components or in production line which differs from the present invention because they are treated of liquid effluents leading to a type of blend and a type of pulp having very different characteristics and which can not be produced in a line or plant similar to that of the present invention.
  • the present invention relates to a machine which translates into an industrial biomass production line from waste from the production of olive oil (wet bagasse) and the cork industry (cork powder).
  • the production line may use other (secondary) residues such as olive leaf, chestnut bark and ground pruned wood materials.
  • Figure 1 Representation of a preferred form for the assembly of the system that performs the industrial production process of blocks, pellets and granules from residues of vegetable origin.
  • the reference numbers have the following meaning:
  • the raw materials in this process consist of: (a) olive pomace (residue or by-product of olive oil production);
  • Cork powder (residue or byproduct of cork processing); (c) other wastes or by-products from the production of olive oil, from the agricultural and forestry business and from the food industry (eg olive leaf, pruning and chestnuts).
  • the slurry has a moisture content ranging from 50 to 60% (w / w) and the final product (biomass) is intended to have a moisture content of less than 15% (w / w)
  • Each module corresponds to a reference number in the drawing, which coincides with the module number, for example to module 1 corresponds to the reference numeral 1 in the drawing.
  • This raw material (which is classified as banal industrial waste, code 03 01 99 of the European Waste List) must comply with the regulations in force that define the conditions for this. It will be located next to the production line, as close as possible to the raw materials mixing module, and next to the cover structure (module 16). It should preferably have a storage capacity of more than 20 tonnes of cork powder.
  • Modules 2. and 3. The transfer system of cork powder from the transport truck to the storage structure and the other transport / intake systems of raw materials for the production line shall be defined according to the characteristics and properties of materials. These systems may include suction equipment, conveyors, "worm" or others. In addition, the systems for the admission of raw materials must allow the control / determination of the quantities admitted on the production line.
  • the mill for grinding and grinding of alternative raw materials should be suitable for crushing and milling different waste materials such as olive leaf, chestnut bark, pruning debris and grape stalking .
  • the granulometry in any of its fractions shall be limited to a maximum particle size of 2 (two) millimeters.
  • Module 5 The mixing of the primary (and possibly secondary) raw materials may be carried out in a vertical or horizontal mixer (or other suitable system) in order to ensure a paste of reasonable homogeneity.
  • the mechanical pressing system of the pulp is, in principle, executed at the outlet of the mixer and immediately before the extrusion process. It is intended, at this stage, to take advantage of the compression to obtain some reduction of the moisture content of the pulp to be extruded.
  • This object can be achieved by compressing the slurry in a porous chamber or cylinder (and / or permeable screen) which allows the drainage of part of the water present in the slurry without loss of solids. This lost water must be collected in a system developed for this purpose and sent to a suitable place for air drying and subsequent reuse as raw material.
  • compression can be achieved by simply strangling the extruder output (eg tapered output with progressive or more or less abrupt reduction of its diameter) or can be run in a separate press system placed at the outlet of the mixer , the latter the more feasible and the better control of the operation).
  • the extrusion system of the pulp has as its main function to give the desired shape to the final product to be manufactured (for example pellets or briquettes).
  • pellets or granulates
  • cylinders or other similar shapes
  • 15 and 25 mm the diameter between 6 and 8 mm
  • briquettes we refer to larger products that are intended to imitate small wooden logs for fireplace, and their size is very variable.
  • This extrusion system should also promote a certain compaction of the material (pulp) in order to contribute to its aggregation and ensure the maintenance of the shape after extrusion, then leading, after drying, to a compact and solid material.
  • the extruder should also contemplate a system for cutting the extruded "cylinders" to obtain pellets or briquettes of the desired length (blade, filament or other system may be used).
  • Module 7 Extrusion system of the paste in the desired shape (for example pellets or briquettes).
  • Module 8 The structure for collecting and transporting the extruded pulp to the dryer should be done using system adjusted to the need to preserve the shape of the relatively fragile extrudate at this stage.
  • the system to be used (conveyor belt, treadmill or other) must allow the extruded material to be collected without subjecting it to high stresses, pressures or slopes.
  • the drying system also includes a water vapor dissipation stack.
  • the drying process to be adopted must include a continuous airflow system that ensures the constant intake of hot and dry air and the output of moist hot air (or water vapor).
  • the dissipation of the water vapor flow must be made by an appropriate chimney and complying with the legal regulations in force. This drying system must be carefully dimensioned, given that this is a fundamental step in the biomass production process, as this will imply the highest cost.
  • the dryer should have the ability to process / dry up to about 20,000 (twenty thousand) tons of pulp per year.
  • the slurry has a moisture content which may range from 50 to 60% (w / w), and the final product (biomass) is intended to have a moisture content of less than 15% (w / w), however the dryer should be dimensioned to extreme values providing a material moisture reduction capability of from 60% to 10%.
  • the ideal dryer should be a multi-stage continuous dryer with lower dry hot air inlet and outlet from the top of moist air.
  • the material will be transported by a carpet or mesh screen that allows the flow of hot air through the different levels.
  • the length of the first entry level of material must be such as to allow sufficient drying (where appropriate only the surface) so that the fall to the next lower landing does not lead to fractures or breaks in the product being manufactured and its shape is thereby maintained.
  • Module 10 In this heat generation system for the continuous dryer a "classic" boiler is to be installed for burning woody materials, such as forest and agricultural residues, and it is necessary to evaluate the most suitable characteristics for this equipment, taking into account the purpose for which it is intended.
  • Module 11 The system for grinding forest and agricultural waste to feed the boiler must have a capacity to crush (wood chip) woody materials of adequate size for the boiler feed (module 10). This system will be directly dependent on the boiler model defined for the process.
  • Module 12 The admission of chips to the boiler may be carried out by conveyor, suction, conveyors, "worm” or other system considered suitable for the control (and regularity) of the combustion quality.
  • Module 13 The structure for collecting and transporting the dry pulp (pellets or briquettes) for storage may be translated into a conveyor belt, conveyor belt or other, but it must be suitable for interfacing with the next module (module 14).
  • Storage / packaging system shall include the ability to bulk collect (eg directly to heavy-duty container) or in appropriate packaging (eg 20-50 kg plastic bags).
  • Module 15 The electrical / electronic control system of the production line (central control panel, automation system or others) will be responsible for the integration and coordination of all the operating modules so that they become an integrated production line.
  • Module 16 Place of storage of pellets and briquettes.
  • Module 17 Storage location of biomass.
  • Module 18 Wet bagasse deposition tank.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

A presente invenção refere-se a um processo e instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal, designadamente bagaço da azeitona e pó de cortiça. A instalação é genericamente constituída por uma linha de produção (5,6,8,9,14) controlada por uma unidade de controlo electrónico (15), em que o sistema de mistura (5) faz a mistura homogénea da biomassa para obtenção da pasta; depois um sistema de compressão mecânica (6) da pasta actua para redução da percentagem de humidade, segue-se a extrusão (7) da pasta para a forma pretendida (por exemplo pellets ou briquetes), compreendendo a extrusora (7) um sistema de lâmina corte das peças de pasta extrudida para obtermos os pellets ou briquetes, obtidas depois de secagem num secador (9) em contínuo, que inclui chaminé de dissipação de vapor de água. A invenção compreende ainda o produto produzido pelos referidos processo e instalação, geralmente na forma de blocos (briquetes), pastilhas ou granulados (pellets).

Description

DESCRIÇÃO
"PROCESSO E INSTALAÇÃO PARA A PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE BLOCOS, PASTILHAS E GRANULADOS A PARTIR DE RESÍDUOS DE
ORIGEM VEGETAL"
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 com 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 cortiça e do azeite, até pela importância estratégica que representam para Portugal e para os restantes países produtores, devem adoptar estratégias de melhoramento constante e de procura de melhores soluções.
Neste sentido, a presente invenção é constituída por uma instalação para a produção industrial de biomassa a partir de resíduos de origem vegetal, especialmente dos sectores da cortiça e do azeite, sendo por isso de grande importância para aquelas indústrias, 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.
0 azeite pode ser obtido por três processos, tendo todos eles em comum as fases de pesagem, lavagem da azeitona, armazenamento e moenda (ou moagem) . A produção pode utilizar o método tradicional, o qual é constituído por uma fase de prensagem das azeitonas seguida de uma decantação/centrifugação, sendo o resultado deste processo produtivo, além do azeite, o bagaço e as águas ruças. Os métodos mais modernos, por sua vez, incluem em vez da prensagem um processo de "batedura" seguido de uma "extracção" em centrifugadoras horizontais. Nestas duas últimas etapas existe a adição de água para facilitar a separação do azeite.
Estes métodos mais modernos podem ser constituídos por:
- 3 fases: neste caso os efluentes são iguais aos do método clássico (bagaço e águas ruças, em separado) ou;
- 2 fases: resultando deste processo um efluente único, correspondendo ao que no sector se chama o "bagaço húmido" ou "papa" (que é o resultado do bagaço misturado com as águas ruças ) .
A maioria do azeite produzido actualmente utiliza estes dois últimos processos produtivos.
Existem ainda unidades de produção, conhecidas como "unidades de extracção de óleo de bagaço", que fazem a extracção de algum azeite remanescente no "bagaço" ou "bagaço húmido". De qualquer forma e independentemente do método utilizado, todas as unidades dão origem a resíduos e efluentes nocivos ao ambiente.
Existem actualmente alguns sistemas de tratamento e/ou valorização dos efluentes das unidades de produção de azeite, entre os quais: irrigação de solos agrícolas, lagunagem, concentração por evaporação e processos físico- químicos, térmicos e biológicos.
Ainda no âmbito do tratamento dos efluentes das unidades de produção de azeite, nomeadamente dos lagares de azeite, salienta-se o Projecto de Valorização Ambiental e Energética, uma parceria entre o Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial (INETI) e a Câmara Municipal de Abrantes, que consiste no tratamento dos efluentes dos lagares de azeite na ETAR Municipal. Trata-se de um processo de tratamento de resíduos por digestão anaeróbia com baixo consumo de energia, transformando a matéria orgânica em biogás e originando um resíduo estabilizado que pode ser convenientemente aproveitado na agricultura como fertilizante. 0 biogás pode ser usado para produzir electricidade e/ou energia térmica, tendo algum valor económico.
Outros projectos e estudos abordam os processos de tratamento das águas ruças, dos quais destacamos:
"Obtenção de águas ruças limpas, por via microbiana" (CETAV, 2004) ;
"Estudo das enzimas envolvidas na descoloração de águas ruças" (Dissertação de doutoramento "Estudo das enzimas envolvidas na descoloração de águas ruças". José Albino; 2004.); "Degradação de ácidos fenólicos por processos de oxidação avançados e pré-tratamento de águas ruças pelo reagente de Fenton" (Dissertação de doutoramento "Degradação de ácidos fenólicos por processos de oxidação avançados e pré-tratamento de águas ruças pelo reagente de Fenton". José Alcides Peres; 2001.)
"Efeito da rega com águas ruças tratadas em algumas características químicas de um solo e em folhas de oliveira" (Hermínia Domingues*, Cidália Peres*, Odete Romero Monteiro*, Filipe Pedra**, Luís Catulo*, Maria Teresa Vilar*, José Casimiro Martins*, Fausto Leitão*.
*Estação Agronómica Nacional;
**Laboratório Químico Agrícola Rebelo da Silva.
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 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".
0 processo descrito no documento PT 103 470 refere-se a um processo de obtenção de biomassa por mistura, seguida de secagem, de resíduos do sector de azeite e da cortiça o que difere da presente invenção por tratar-se de um processo laboratorial de obtenção de uma mistura seguida de uma secagem em estufa e a presente invenção referir-se a um processo de produção industrial com capacidade para obter um produto final com a forma e propriedades padrão requeridas para comercialização de biomassa vegetal para a produção de energia através de queima. A presente invenção trata-se de um sistema contínuo de produção industrial a partir de uma nova mistura de matérias-primas com capacidade de processar fluxos elevados de matérias e configurar uma verdadeira solução para os problemas dos resíduos do sector do azeite e da cortiça.
O documento PT 103 739 descreve um processo de produção de biomassa a partir de efluentes e resíduos dos sectores da cortiça, dos aglomerados de madeira e do papel por mistura e secagem dos componentes ou em linha de produção que difere da presente invenção por tratarem-se de efluentes líquidos que conduzem a um tipo de mistura e um tipo de pasta com características muito diferentes e que não podem ser produzidos em linha ou instalação semelhante à da presente invenção. Descrição detalhada da invenção
A presente invenção refere-se a uma máquina que se traduz numa linha de produção industrial de biomassa a partir de resíduos da produção de azeite (bagaço húmido) e da indústria de transformação de cortiça (pó de cortiça) . A linha de produção pode utilizar, para além dos resíduos referidos anteriormente (primários), outros resíduos (secundários) como por exemplo folha de oliveira, casca de castanha e materiais lenhosos de podas moídos.
Breve descrição da figura
Figura 1 - Representação de uma forma preferencial para a montagem do sistema que efectua o processo de produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal. Os números de referência têm o seguinte significado:
1 - Estrutura de armazenamento de pó de cortiça (silo, depósito ou outros);
2 - Sistema de transferência do pó de cortiça do camião de transporte para a estrutura de armazenamento (aspiração, transportadores, "sem-fim" ou outros);
3 - Sistemas de transporte/admissão de matérias-primas (aspiração, transportadores, "sem-fim" ou outros) para a linha de produção;
4 - Sistema de trituração e moagem de matérias-primas alternativas (resíduos secundários);
5 - Sistema de mistura de matérias-primas (obtenção da pasta) ;
6 - Sistema de compressão mecânica da pasta (redução da percentagem de humidade) ; 7 - Sistema de extrusão da pasta na forma pretendida (por exemplo pellets ou briquetes);
8 - Estrutura de recolha e transporte da pasta extrudida para o secador (tela transportadora, tapete rolante ou outros ) ;
9 - Sistema de secagem (secador continuo) que inclui chaminé de dissipação de vapor de água;
10 - Sistema de produção de calor para o secador continuo (caldeira "clássica" para queima de resíduos florestais e agrícolas ) ;
11 - Sistema de trituração dos resíduos florestais e agrícolas (produção de estilha) para alimentação da caldeira;
12 - Estrutura de admissão de estilha à caldeira (aspiração, transportadores, "sem-fim" ou outros);
13 - Estrutura de recolha e transporte da pasta seca (biomassa) para armazenamento (tela transportadora, tapete rolante ou outros);
14 - Sistema de armazenamento/embalagem por recolha a granel ou em embalagem apropriada (por exemplo sacos plásticos 20 a 50 kg) ;
15 - Sistema eléctrico/electrónico de controlo da linha de produção (painel central de controlo, sistema de automação ou outros ) ;
16 - Armazém de pellets ou briquetes;
17 - Armazém de biomassa;
18 - Tanque de bagaço húmido.
As matérias-primas neste processo são constituídas por: a) Bagaço húmido de azeitona (resíduo ou subproduto da produção de azeite) ;
b) Pó de cortiça (resíduo ou subproduto da transformação de cortiça) ; c) Outros resíduos ou subprodutos da produção de azeite, da exploração agrícola e florestal e da industria alimentar (por exemplo folha de oliveira, restos de podas e casca de castanha) .
A pasta apresenta uma percentagem de humidade que pode variar entre 50 a 60% (p/p) e pretende-se que o produto final (biomassa) apresente uma humidade inferior a 15% (p/p) ·
Descrição detalhada dos módulos da máquina
A cada módulo corresponde um número de referência no desenho, o qual coincide com o número do módulo, por exemplo ao módulo 1 corresponde o número de referência 1 no desenho .
Módulo 1. Estrutura de armazenamento de pó de cortiça (silo, depósito ou outros)
O armazenamento desta matéria-prima (que está classificada como resíduo industrial banal, código 03 01 99 da Lista Europeia de Resíduos) deve obedecer à regulamentação em vigor que define as condições para tal. Ficará localizada junto à linha de produção, o mais próximo possível do módulo de mistura das matérias-primas , e ao lado da estrutura de cobertura (módulo 16) . Deverá ter, preferencialmente, uma capacidade de armazenamento superior a 20 toneladas de pó de cortiça.
Módulos 2. e 3. O Sistema de transferência do pó de cortiça do camião de transporte para a estrutura de armazenamento e os restantes sistemas de transporte/admissão de matérias- primas para a linha de produção devem ser definidos de acordo com as características e propriedades dos materiais. Estes sistemas podem incluir equipamentos de aspiração, transportadores, "sem-fim" ou outros. Acresce ainda, que os sistemas de admissão de matérias-primas devem permitir o controlo/doseamento das quantidades admitidas na linha de produção .
Módulo 4. 0 moinho para o sistema de trituração e moagem de matérias-primas alternativas (resíduos secundários) deve ser adequado para a trituração e moagem de diferentes materiais residuais tais como folha de oliveira, casca de castanha, restos de podas e engaço de uvas. A granulometria, em qualquer das suas fracções, deve estar limitada a um tamanho máximo de partículas de 2 (dois) milímetros .
Módulo 5. A mistura das matérias-primas primárias (e eventualmente secundárias) poderá ser executado em misturadora vertical ou horizontal (ou outro sistema considerado adequado) de forma a garantir a obtenção de uma pasta de razoável homogeneidade.
Módulo 6. 0 Sistema de compressão mecânica da pasta é, em princípio, executado à saída da misturadora e imediatamente antes do processo de extrusão. Pretende-se, nesta fase, aproveitar a compressão para obter alguma redução da percentagem de humidade da pasta a extrudir. Este objectivo poderá ser alcançado através de uma compressão da pasta em câmara ou cilindro poroso (e/ou com revestimento em tela permeável) que permita a drenagem de parte da água presente na pasta sem perdas de matérias sólidas. Esta água perdida deverá ser recolhida num sistema desenvolvido para esse efeito e encaminhada para local apropriado para secagem ao ar e posterior reutilização como matéria-prima . Esta compressão pode ser obtida através do simples estrangulamento da saída da extrusora (por exemplo saída em forma cónica com redução progressiva ou mais ou menos abrupta do seu diâmetro) ou poderá ser executado em sistema de prensagem independente colocado à saída da misturadora (parecendo, à partida, este último o mais viável e o que permite um melhor controlo da operação) .
Por outro lado, o sistema de extrusão da pasta tem como função principal dar a forma pretendida ao produto final que se pretende fabricar (por exemplo pellets ou briquetes). No caso dos pellets (ou granulados) estamos a referir-nos a cilindros (ou outras formas similares) com um diâmetro entre 6 a 8 mm e um comprimento entre 15 a 25 mm. No caso dos briquetes referimo-nos a produtos de maior dimensão que pretendem imitar pequenos toros de madeira para lareira, sendo o seu tamanho muito variável.
Este sistema de extrusão deve também promover uma determinada compactação do material (pasta) de forma a contribuir para a sua agregação e garantir a manutenção da forma após extrusão, conduzindo posteriormente, após a secagem, a um material compacto e sólido. A extrusora deve ainda contemplar um sistema de corte dos "cilindros" de pasta extrudida para obtermos os pellets ou briquetes com o comprimento pretendido (pode ser utilizado sistema de lâmina, filamentar ou outro) .
Módulo 7. Sistema de extrusão da pasta na forma pretendida (por exemplo pellets ou briquetes) .
Módulo 8. A Estrutura de recolha e transporte da pasta extrudida para o secador deve ser feito com recurso a sistema ajustado à necessidade de preservar a forma do material extrudido, relativamente frágil nesta fase. O sistema a utilizar (tela transportadora, tapete rolante ou outros) deve permitir a recolha do material extrudido sem sujeitar este a grandes tensões, pressões ou declives.
Módulo 9. O sistema de secagem (secador continuo) inclui também uma chaminé de dissipação de vapor de água. O processo de secagem a adoptar terá que incluir um sistema de fluxo de ar continuo que garanta a constante entrada de ar quente e seco e a saída de ar quente húmido (ou vapor de água) . A dissipação do fluxo de vapor de água deve ser feita por chaminé adequada e que respeite a regulamentação legal em vigor. Este sistema de secagem deve ser criteriosamente dimensionado, atendendo a que se trata de um passo fundamental do processo de produção de biomassa, por ser o que implicará o custo mais elevado.
Numa forma de realização ilustrativa e não limitativa o secador deverá ter a capacidade de processar/ secar até cerca de 20.000 (vinte mil) toneladas de pasta por ano. A pasta apresenta uma percentagem de humidade que pode variar entre 50 a 60% (p/p) , e pretende-se que o produto final (biomassa) apresente uma humidade inferior a 15% (p/p) , no entanto o secador deve ser dimensionado para valores extremos prevendo uma capacidade de redução de humidade do material de 60% para 10 %.
Pressupõe-se que o secador ideal deverá ser um secador contínuo de vários patamares com entrada inferior de ar quente seco e saída pela parte superior de ar húmido. O material será transportado por um tapete ou tela em rede que permite a passagem do fluxo de ar quente através dos diferentes patamares. O comprimento do primeiro patamar de entrada de material deve ser tal que permita uma secagem suficiente (eventualmente só da superfície) para que a queda para o patamar inferior seguinte não conduza a fracturas ou quebras no produto em fabrico e se mantenha assim a sua forma.
Módulo 10. Neste sistema de produção de calor para o secador contínuo prevê-se a instalação de uma caldeira "clássica" para queima de materiais lenhosos, tais como resíduos florestais e agrícolas, sendo necessário avaliar quais as características mais adequadas para este equipamento tendo em atenção o fim a que se destina.
Módulo 11. O sistema de trituração dos resíduos florestais e agrícolas para alimentação da caldeira terá que ter uma capacidade de trituração (produção de estilha) de materiais lenhosos de dimensão adequada para a alimentação da caldeira (módulo 10). Este sistema estará directamente dependente do modelo de caldeira definido para o processo.
Módulo 12. A admissão de estilha à caldeira poderá ser executada por passadeira, aspiração, transportadores, "sem- fim" ou outro sistema considerado adequado para o controlo (e regularidade) da qualidade de combustão.
Módulo 13. A estrutura de recolha e transporte da pasta seca (pellets ou briquetes) para armazenamento poderá traduzir-se em tela transportadora, tapete rolante ou outro, mas deve ser adequada para fazer a correcta interface com o módulo seguinte (módulo 14) . Módulo 14. Sistema de armazenamento/embalagem deverá contemplar a capacidade para proceder a recolha a granel (por exemplo directamente para contentor de veiculo pesado) ou em embalagem apropriada (por exemplo sacos de plástico de 20 a 50 kg) .
Módulo 15. O Sistema eléctrico/electrónico de controlo da linha de produção (painel central de controlo, sistema de automação ou outros) será responsável pela integração e coordenação de todos os módulos de funcionamento para que estes se constituam numa linha de produção integrada.
Módulo 16. Local de armazenagem de pellets e briquetes.
Módulo 17. Local de armazenagem de biomassa.
Módulo 18. Tanque de deposição de bagaço húmido.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. Instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal, que compreende uma linha de produção controlada por uma unidade de controlo electrónico, caracterizado por compreender em associação:
• Um sistema de mistura (5) de matérias-primas primárias a saber, bagaço de azeitona, pó de cortiça e eventualmente outros resíduos vegetais secundários para obtenção de uma pasta;
• Um sistema de compressão mecânica (6) da pasta para redução da percentagem de humidade;
• Um sistema de extrusão (7) da pasta para a forma pretendida (por exemplo pellets ou briquetes), compreendendo a extrusora um sistema de lâmina corte das peças de pasta extrudida para obtermos os pellets ou briquetes ;
• Uma estrutura de recolha e transporte (8) da pasta extrudida para o secador;
• Um sistema de secagem (9) em contínuo, com circulação de ar quente, que inclui chaminé de dissipação de vapor de água .
2. Instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por poder compreender ainda um moinho de trituração e moagem (4) de matérias-primas alternativas (os referidos outros resíduos vegetais) designadamente subprodutos da produção de azeite, da exploração agrícola e florestal e da industria alimentar (por exemplo folha de oliveira, restos de podas e casca de castanha) .
3. Instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por o sistema de extrusão (7) ter como função principal dar a forma pretendida ao produto final que se pretende fabricar (por exemplo pellets ou briquetes) .
4. Instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por possuir uma caldeira (10) para queima de resíduos florestais e agrícolas, e produção de calor para o secador, um sistema de trituração (11) dos resíduos florestais e agrícolas (produção de estilha) para alimentação da caldeira, e uma estrutura de admissão (12) de estilha à caldeira .
5. Instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por compreender uma estrutura de armazenamento de pó de cortiça (1), um sistema de transferência (2) do pó de cortiça do camião de transporte para a estrutura de armazenamento, e um sistema de transporte/admissão de matérias-primas (3) para a linha de produção dos blocos, pastilhas e granulados .
6. Instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por uma estrutura de recolha e transporte (13) da pasta seca para armazenamento, e um sistema de armazenamento/embalagem (14) por recolha a granel ou em embalagem apropriada, em especial embalagem em sacos plásticos 20 a 50 kg.
7. Processo para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal caracterizado por compreender os seguintes passos:
• Fornecimento das matérias-primas primárias a saber, pó de cortiça e bagaço de azeitona, e eventualmente matérias secundárias (folha de oliveira, casca de castanha, restos de podas e engaço de uvas) com uma granulometria, em qualquer das suas fracções limitadas a um tamanho máximo de partículas de 2 (dois) milímetros;
• Mistura das matérias-primas primárias (e eventualmente secundárias) preferencialmente em misturadora vertical ou horizontal, de forma a garantir a obtenção de uma pasta de razoável homogeneidade;
• Compressão mecânica da pasta executada à saída da misturadora e imediatamente antes do processo de extrusão, com redução da percentagem de humidade da pasta a extrudir através de uma compressão da pasta em câmara ou cilindro poroso (e/ou com revestimento em tela permeável) que permita a drenagem de parte da água presente na pasta sem perdas de matérias sólidas;
• Extrusão e corte da pasta para dar a forma pretendida ao produto final que se pretende fabricar (por exemplo pellets ou briquetes);
• Este sistema de extrusão deve também promover uma determinada compactação do material (pasta) de forma a contribuir para a sua agregação e garantir a manutenção da forma após extrusao, conduzindo posteriormente, após a secagem, a um material compacto e sólido;
• Transporte para o secador da massa extrudida com recurso a tela transportadora ou tapete rolante, sem sujeitar o material a grandes tensões, pressões ou declives ;
• Secagem (secador continuo), incluindo dissipação de vapor de água em que o processo de secagem a adoptar terá que incluir um sistema de fluxo de ar continuo que garanta a constante entrada de ar quente e seco e a saída de ar quente húmido (ou vapor de água);
• Armazenamento e embalagem dos blocos, pastilhas e granulados que podem ser armazenados a granel ou em sacos de plástico.
8. Processo de produção de blocos, pastilhas e granulados de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o produto final após secagem apresentar uma humidade inferior a 15% (p/p) , e preferencialmente o secador deve prever uma capacidade de redução de humidade do material de 60% para 10 %.
9. Processo de produção de blocos, pastilhas e granulados de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o secador ser um secador contínuo de vários patamares com entrada inferior de ar quente seco e saída pela parte superior de ar húmido, e o material ser transportado por um tapete ou tela em rede que permite a passagem do fluxo de ar quente através dos diferentes patamares, e o comprimento do primeiro patamar de entrada de material deve ser tal que permita uma secagem suficiente (eventualmente só da superfície) para que a queda para o patamar inferior seguinte nao conduza a fracturas ou quebras no produto em fabrico e se mantenha assim a sua forma.
10. Blocos, pastilhas, ou granulados produzidos de acordo com o processo das reivindicações 7 a 9, caracterizados por no caso dos pellets (ou granulados) se forem de forma cilíndrica possuírem um diâmetro entre 6 a 8 mm e um comprimento entre 15 a 25 mm.
11. Blocos, pastilhas ou granulados produzidos de acordo com o processo das reivindicações 7 a 9 caracterizado por no caso dos briquetes estes poderem imitar pequenos toros de madeira para lareira.
PCT/IB2010/055593 2010-08-31 2010-12-06 Processo e instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal WO2012028908A1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PT10527510A PT105275A (pt) 2010-08-31 2010-08-31 Processo e instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal
PT105275 2010-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012028908A1 true WO2012028908A1 (pt) 2012-03-08

Family

ID=43971237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2010/055593 WO2012028908A1 (pt) 2010-08-31 2010-12-06 Processo e instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal

Country Status (2)

Country Link
PT (1) PT105275A (pt)
WO (1) WO2012028908A1 (pt)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITRM20130498A1 (it) * 2013-09-09 2015-03-10 Andrea Robertiello Processo per la valorizzazione dei sotto prodotti, rifiuti, ed effluenti generati dalla produzione dell'olio di oliva

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10479958B2 (en) 2016-06-09 2019-11-19 Universidade Do Porto Olive pomace products, method of production and their uses
CN111218316A (zh) * 2019-12-02 2020-06-02 湖州吉能生物质燃料有限公司 一种生物质燃料生产用加工装置
FR3130183A1 (fr) * 2021-12-09 2023-06-16 Universite Jean Monnet Saint Etienne Procédé d’extrusion bivis de granulés de bois

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5797972A (en) * 1993-03-25 1998-08-25 Dynecology, Inc. Sewage sludge disposal process and product
DE102004030398A1 (de) * 2004-06-23 2006-01-19 Hafner, Edzard, Prof. Dr.-Ing. Verfahren zur Herstellung eines umweltverträglichen Sekundär-Brennstoffs aus schlammartigen Recycling-Rückständen, insbesondere aus Papierschlämmen sowie Sekundär-Brennstoff aus solchen Rückständen
PT103470A (pt) 2006-04-28 2007-10-31 Univ Tras Os Montes E Alto Dou Processo de tratamento e valorização dos resíduos e efluentes das unidades de produção de azeite através da utilização e valorização de resíduos da indústria corticeira
PT103739A (pt) 2007-05-11 2008-11-10 Univ Tras Os Montes E Alto Dou Processo de produção de biomassa a partir de resíduos e efluentes industriais em particular dos sectores da madeira, cortiça e celulose
US20090031619A1 (en) * 2006-01-05 2009-02-05 Elyakim Maman Solid Fuel
DE102007044584A1 (de) * 2007-09-19 2009-04-16 Fachhochschule Hannover BioPellets

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5797972A (en) * 1993-03-25 1998-08-25 Dynecology, Inc. Sewage sludge disposal process and product
DE102004030398A1 (de) * 2004-06-23 2006-01-19 Hafner, Edzard, Prof. Dr.-Ing. Verfahren zur Herstellung eines umweltverträglichen Sekundär-Brennstoffs aus schlammartigen Recycling-Rückständen, insbesondere aus Papierschlämmen sowie Sekundär-Brennstoff aus solchen Rückständen
US20090031619A1 (en) * 2006-01-05 2009-02-05 Elyakim Maman Solid Fuel
PT103470A (pt) 2006-04-28 2007-10-31 Univ Tras Os Montes E Alto Dou Processo de tratamento e valorização dos resíduos e efluentes das unidades de produção de azeite através da utilização e valorização de resíduos da indústria corticeira
EP1849756A1 (en) * 2006-04-28 2007-10-31 Universidade de Tras-os-Montes e Alto Douro A process for the treatment and recovery of residues and effluents from olive oil production units through the utilisation and reprocessing of cork industry waste
PT103739A (pt) 2007-05-11 2008-11-10 Univ Tras Os Montes E Alto Dou Processo de produção de biomassa a partir de resíduos e efluentes industriais em particular dos sectores da madeira, cortiça e celulose
EP1995298A1 (en) * 2007-05-11 2008-11-26 Universidade de Tras-os-Montes e Alto Douro Process for biomass production from residue and industrial effluents, in particular from timber, cork and cellulose industries
DE102007044584A1 (de) * 2007-09-19 2009-04-16 Fachhochschule Hannover BioPellets

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITRM20130498A1 (it) * 2013-09-09 2015-03-10 Andrea Robertiello Processo per la valorizzazione dei sotto prodotti, rifiuti, ed effluenti generati dalla produzione dell'olio di oliva

Also Published As

Publication number Publication date
PT105275A (pt) 2012-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101315807B1 (ko) 미생물제재를 이용한 무방류시스템에 의한 유기성폐기물 처리방법 및 고형연료(퇴비)생산방법과 그 장치
US8485457B2 (en) Method, device and use of a device for producing fuel from moist biomass
EP1877523B1 (de) Verfahren zur herstellung von biomassebrennstoff
KR101539224B1 (ko) 바이오메스 고형연료의 제조방법
CN1742073A (zh) 由压制的生物材料制造燃料的方法和设备及其用途
WO2018211461A1 (en) Process for beneficiating and cleaning biomass
CN102002410A (zh) 一种复合生物颗粒燃料的制备方法
WO2012028908A1 (pt) Processo e instalação para a produção industrial de blocos, pastilhas e granulados a partir de resíduos de origem vegetal
CN106010719A (zh) 一种用城市废弃物制造生物质燃料的方法及装置
KR101358974B1 (ko) 감귤가공부산물 무방류 통합 처리 설비 및 처리 방법
KR101042619B1 (ko) 음식물쓰레기를 이용한 압축성형 숯연료 제조방법
CN105602647B (zh) 生活垃圾、木糠、牛粪、石灰粉混合成型燃料及制备工艺
JP2010084082A (ja) バイオマス燃料およびその製造方法
EP1837390A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Rohholz o. dgl. Brenngut
KR101513992B1 (ko) 음식물 쓰레기를 이용한 사료 및 퇴비 제조 시스템 및 제조방법
KR102017289B1 (ko) 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법
CN102492510A (zh) 薯渣燃料棒的生产工艺
EP3476921A1 (en) Method for manufacturing pellets using biomass
TWI527770B (zh) 有機污泥與廢食用油整合性處理方法、衍生性燃料、飼料添加物
JP2016203123A (ja) 廃液の処理システム及び処理方法
CN207143196U (zh) 生物质废弃物、污泥处理系统
CN113801713A (zh) 一种环保燃料及其制备方法
CN104804793A (zh) 生物质燃料的加工方法及产品
KR102587346B1 (ko) 열가공 처리된 버섯 폐배지 원료를 이용한 성형탄 및 그 제조방법
RU116496U1 (ru) Технологический комплекс по производству кускового топливного торфа

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10807553

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10807553

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1