Produção de briquete a partir da adição da lignina kraft com resíduo da indústria moveleira

Abstract

Definem-se como resíduos das indústrias de base florestal as sobras que ocorrem no processamento mecânico, físico ou químico na indústria de transformação, que utiliza a madeira como principal matéria prima, e que não são incorporadas ao produto final. A geração de resíduos tem sido significativa no setor florestal acarretando problemas de ordem ambiental e econômica. Sua origem é derivada imediata da transformação de madeira maciça em algum produto florestal como painéis de madeira, polpa celulósica, carvão e móveis. O objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade técnica e ambiental de produzir briquetes a partir de resíduos de biomassa na forma de partículas de maravalha, partículas de painéis e lignina extraída do licor de negro do processo de polpação kraft de eucalipto. A lignina kraft extraída no processo de carbonatação seguida de acidificação até pH2 apresentou menor rendimento (49g/L) que a obtida pelo processo de acidificação no pH2 (52,8 g/L), porém com vantagens em relação ao baixo teor de enxofre (2,12%) quando comparado ao processo de acidificação (5,21%). A lignina obtida neste estudo para produção dos briquetes apresentou baixa resistência térmica, possivelmente em função da drástica modificação estrutural sofrida pelo processo de polpação e extração, porém apresentou boas características energéticas, como elevado poder calorífico (6.000 kcal/kg), baixo teor de materiais inorgânicos (0,49%) e baixa relação S/G (1,60 mmol). Os resíduos compostos por partículas de maravalha, painéis e lignina kraft possuem potencial energético, e foram classificados como Classe II- Não Perigosos. A produção de briquetes a partir desses resíduos com adição de lignina kraft apresentou ganho nas propriedades físicas e mecânicas . A produção de briquetes buscando um poder calorífico superior mais elevado, adicionando proporções de 60% de lignina Kraft foi inviabilizado, em função da redução da qualidade físico-mecânica dos briquetes, independente da temperatura de compactação. Entretanto, a adição da lignina apresentou vantagens em relação a resistência mecânica dos briquetes na temperatura de compactação de 75°C e 90°C com adição de 20% de lignina.

It is defined as waste from a forest-based industry, the leavings from the mechanical, physical or chemical processing in an industry of transformation that uses wood as the main raw material which are not included in the final product. The generation of waste has been significant in the forest sector causing environmental and economical problems. Its origin is derived from the immediate processing of solid wood into a forest product, such as wood panels, pulp, charcoal and furniture. The objective of this work was to study the technical and environmental feasibility to produce briquettes from industrial biomass – shavings particles, panel particles and lignin extracted from black liquor in the kraft pulping process of eucalyptus. The kraft lignin from carbonation followed by acidification until pH2 showed lower yield (49 g ∕ L) compared to acidification process in pH2 (52,8 g ∕ L), but it showed advantages concerning the low content of sulfur (2,12%) when compared to acidification process (5,21%). The lignin obtained in this study for the production of briquettes presented low thermal resistance, possibly because of the drastic structural alteration undergone in the pulping and extracting processes, but showed excellent energy characteristics, such as high heating power (6000 kcal ∕ kg), low content of inorganic materials (0,49%) and low S ∕ G ratio (1,60). The wastes of the shavings particles, panels and kraft lignin have energy potential and were classified as Class II – not dangerous. The production of briquettes with kraft lignin addition in adequate proportions and temperature showed advantages in the increase of mechanical resistance and durability. The production of briquettes with increased higher heating power in the proportions of 60% of kraft lignin addition was unviable due to the reduction of physical-mechanical quality of the briquettes, independent of temperature. Yet lignin addition presented advantages concerning the mechanical resistance of briquettes in temperatures of 75oC and 90oC with addition of 20% of lignin.