Produção de pellets utilizando lodo primário gerado na indústria de celulose kraft

Abstract

A grande expansão da indústria de polpa celulósica no Brasil traz consigo um aumento expressivo na geração de resíduos, induzindo a uma maior pressão ambiental, social e econômica sobre o setor. O tratamento dos efluentes gera quantidades significativas de lodo primário que comumente é disposto nos aterros industriais. O objetivo foi utilizar lodo primário de estação de tratamento de efluentes de fábrica de celulose kraft branqueada de eucalipto para produção de pellets via processo úmido para fins energéticos. Os pellets foram produzidos em prensa peletizadora laboratorial com matriz circular horizontal, com capacidade para produção de 10 kg.h -1 . Os pellets foram caracterizados pela determinação do teor de umidade, base seca, poder calorífico superior, teor de cinzas, diâmetro e comprimento, durabilidade mecânica e finos, e ainda foram estimados os valores de poder calorífico útil e densidade energética. Os resultados obtidos foram comparados com a norma europeia EN 14961-6 para pellets produzidos com materiais não-madeireiros. A peletização proporcionou redução no teor de umidade em 37,8%, e aumentou o poder calorifico útil em 41% e da densidade a granel em 158%, o que acarretou aumento de 263% da densidade energética. O processo de peletização a úmido foi apropriado para o lodo primário de fabricas de polpa celulósica, resultando na formação de pellets de alta durabilidade mecânica (99.3%) e baixo teor de finos (0.062%), potencializando o uso do combustível para combustão na caldeira de biomassa para produção de vapor de alta qualidade. Palavras-chave: Bioeconomia. Economia circular. Energia renovável. Reciclagem. Peletização à úmido.The large expansion of pulp and paper mills in the last years in Brazil resulted in a significant increase in the generation of waste, inducing environmental, social and economic pressure on this sector. The treatment of the effluents produces large amounts of primary sludge, which is usually disposed of in landfills. This paper aimed to study the pellets production using primary sludge from an effluent treatment plant of an eucalyptus bleached kraft pulp mill using a wet process for energy purposes. The pellet samples were produced in a laboratory pelletizing press, which has a horizontal circular matrix with a production capacity of 40 kg.h - . The samples were characterized by moisture content, higher heating value, ash content, diameter and length, mechanical durability, fines content the results for net heating value and energetic density were also measured. The sludge pellet was compared according to the European Standard EN 14961-6 for non-woody pellets. Pelletization provided a reduction of the moisture content by 37.8%, and led to an increase of the net heating value by 41% and the bulk density by approximately 158%, which resulted in a 263% increase in the energetic density. The pellets production using a wet process was appropriate for the primary sludge from the pulp mill, which obtained samples with a high mechanical durability (99.3%) and low fines content (0.062), indicating the potential of thermal valorization for incineration on the biomass boiler to produce high quality steam. Keywords: Bioeconomy. Circular economy. Energy. Recycling. Wet palletization.