MANUFACTURE OF BRIQUETTES WITH URBAN PRUNING RESIDUES

Abstract

The residues generated from urban pruning are not used in the best way when taking into account the factor of adding value to the final product, as they are biomass in a context of urban natural capital. Thus, the objective of this work was to use urban pruning residue (UPR) generated in the urban area of Curitiba, Paraná, for the production of briquettes and characterization of quality and energy potential. The compaction of the UPR biomass was carried out in a laboratory briquette machine, with a temperature of 120ºC, with a pressure of 1200 Kgf.cm-2, compaction time of 5 minutes and cooling of 10 minutes with forced ventilation. For each briquette, 40 g of residue was used, resulting in a final briquette of approximately 4 cm in height and 3 cm in diameter. The tests carried out had the purpose of verifying the characteristics of the biomass and quality aspects of the briquettes, in accordance with current regulations. The main results obtained indicate the UPR with average values for ash content of 3.4%, volatile materials 78.5% and fixed carbon 18.1%. As for the briquettes, an average moisture content of 7.6%, higher calorific value (PSC) of 4417 Kcal/g, bulk density (DG) of 21.05 MJ/m³, friability of 99.8% and tensile strength per diametral compress (RTCD) of 704.9 kgf, placing the briquettes in Group 1, of better quality, according to the Swedish standard SS187120. Also, the residues generated in the sawmilling of wood employees in this study can be used directly for the production of briquettes, without the need for processing, such as crushing and grinding, generating the costs associated with its energy use.

Os resíduos oriundos de podas urbana não são aproveitados da melhor maneira quando se leva em consideração o fator de agregar valor ao produto final. O objetivo do trabalho foi utilizar o resíduo de poda urbana (RPU) gerados no meio urbano de Curitiba, Paraná, para a produção de briquetes. A compactação da biomassa dos RPU foi realizada em uma briquetadeira laboratorial, com temperatura de 120ºC, com pressão de 1200 Kgf.cm-2, tempo de compactação de 5 minutos e resfriamento de 10 minutos com ventilação forçada. Para cada briquete utilizou-se 40 g de resíduo, obtendo um briquete final de aproximadamente 4 cm altura e 3 cm de diâmetro. Os ensaios realizados tiveram como propóstio verificar se os briquetes fabricado podem ser utilizados como fonte de energia. Eles foram: teor de umidade (U%), poder calorífico superior (PCS), densidade a granel (DG), densidade aparente (DA), durabilidade (Dur), expansão volumétrica, resistência a tração por compressão diametral (RTCD) e análise granulométrica. De acordo com os resultados obtidos, os resíduos gerados no desdobro da madeira utilizados neste estudo podem ser utilizados diretamente para a produção de briquetes, sem a necessidade de processamento, como trituração e moagem, reduzindo os custos associados ao seu aproveitamento energético.

Los residuos de la poda urbana no se aprovechan de la mejor manera si se tiene en cuenta el factor de valorización del producto final, ya que son biomasa en un contexto de capital natural urbano. Así, el objetivo de este trabajo fue utilizar residuos de poda urbana (UPR) generados en el medio urbano de Curitiba, Paraná, para la producción de briquetas y caracterización de calidad y potencial energético. La compactación de la biomasa UPR se realizó en una briquetadora de laboratorio, con una temperatura de 120ºC, con una presión de 1200 Kgf.cm-2, tiempo de compactación de 5 minutos y enfriamiento de 10 minutos con ventilación forzada. Para cada briqueta se utilizaron 40 g de residuo, obteniendo una briqueta final de aproximadamente 4 cm de altura y 3 cm de diámetro. Los ensayos realizados tuvieron como finalidad verificar características de la biomasa y aspectos de calidad de las briquetas, de acuerdo con la normativa vigente. Los principales resultados obtenidos indican la UPR con valores promedio para contenido de cenizas de 3.4%, materiales volátiles 78.5% y carbón fijo 18.1%. En cuanto a las briquetas, un contenido de humedad promedio de 7.6%, poder calorífico superior (PSC) de 4417 Kcal/g, densidad aparente (DG) de 21.05 MJ/m³, friabilidad de 99.8% y resistencia a la tracción por compresión diametral (RTCD) de 704,9 kgf, ubicándose las briquetas en el Grupo 1, de mejor calidad, según la norma sueca SS187120. Asimismo, los residuos generados en el aserrado de la madera utilizada en este estudio pueden ser utilizados directamente para la producción de briquetas, sin necesidad de procesamiento, como trituración y molienda, reduciendo los costos asociados a su uso energético.