Uso de recuperador de fumaça na produção de carvão vegetal para a redução das emissões atmosféricas como uma prática circular

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorRezende, Patrícia Sueli de
dc.contributor.advisor-coFrança Neta, Luzia Sergina de
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/7946921413803113
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9451950811333244
dc.contributor.authorGoecking, Isabella Soares Fernandes
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/490234839759565
dc.contributor.refereeRezende, Patrícia Sueli de
dc.contributor.refereeFrança Neta, Luzia Sergina de
dc.contributor.refereeOkuma, Adriana Akemi
dc.contributor.refereeCaxito, Ana Clara
dc.contributor.refereeBrianezi, Daniel
dc.date.accessioned2025-05-07T18:54:04Z
dc.date.available2025-05-07T18:54:04Z
dc.date.issued2023-04-14
dc.description.abstractO Brasil é um dos maiores produtores de carvão vegetal do mundo, porém a instalação de unidades com fornos de carbonização da madeira de alta produtividade possui limitações e muitos produtores continuam utilizando fornos de alvenaria, que apresentam baixos rendimentos gravimétricos e elevadas emissões atmosféricas. Os subprodutos da reação de carbonização possuem elevados potenciais comerciais ao serem direcionados para outras indústrias químicas e podem ser recuperados por condensação. O objetivo desse trabalho foi avaliar o perfil das concentrações das emissões de material particulado, compostos orgânicos voláteis e composição gasosa durante um ciclo de carbonização em forno de alvenaria com a recuperação de alcatrão e extrato pirolenhoso, para estimar a eficiência de redução das emissões de poluentes atmosféricos. Ademais, objetivou-se realizar um diagnóstico de circularidade no processo produtivo de carvão avaliado. O objeto de estudo foi o sistema forno-recuperador localizado em uma Unidade Produtora de Carvão Vegetal (UPC) onde são obtidos o carvão vegetal como produto principal e o licor pirolenhoso como produto secundário. As amostragens foram realizadas em dois pontos distintos, na entrada e na saída do recuperador. As amostras foram coletadas conforme os procedimentos da Environmental Protection Agency (EPA) e Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e o fluxo de gases foi submetido a subsistemas de controle e medições. As análises de Compostos Orgânicos Voláteis (COVs), composição gasosa (O2, CO2, O2, N2) e óxidos de nitrogênio (NOx) foram realizadas por analisadores online na saída do gasômetro do Coletor Isocinético de Poluentes Atmosféricos (CIPA). Além disso, no CIPA foi possível realizar as medições de vazão e velocidade dos gases. O material particulado coletado no subsistema foi levado para o laboratório e o teor de massa obtido por método gravimétrico. Além disso, foram levantadas práticas sustentáveis no processo produtivo de carvão vegetal que indicam as práticas da Economia Circular pela Estrutura RESOLVE e suas respectivas abrangências. Os resultados mostraram a relevância da recuperação de subprodutos da carbonização como uma alternativa para a diminuição das emissões atmosféricas, bem como a oportunidade de agregar valor ao processo produtivo de carvão vegetal. Os teores de MP e COVs apresentaram significativa redução na fase de carbonização do processo produtivo, a que possui liberação de gases poluentes mais intensas, enquanto que os teores de CO e NOx foram reduzidos na fase de fixação do carbono. Foi observado que as concentrações são influenciadas pela temperatura do gás e do forno, bem como pela fase da carbonização que a madeira se encontra, sendo necessário melhorias do processo que envolvam controle da temperatura e a utilização de equipamentos de contenção mais eficientes durante processo de recuperação da fumaça. Conclui-se que a recuperação de subprodutos é uma rota sustentável com práticas viáveis para a aplicabilidade no setor siderúrgico para diminuir os impactos negativos nos âmbitos sociais, econômicos e ambientais.
dc.description.abstractotherBrazil is one of the largest producers of charcoal in the world, but the installation of units with high productivity wood carbonization ovens has limitations and many producers continue to use masonry ovens, which have low gravimetric yields and high atmospheric emissions. Carbonization reaction by-products have high commercial potentials when directed to other chemical industries and can be recovered by condensation. The objective of this work was to evaluate the concentrations of particulate matter, volatile organic compounds and gas composition emissions during a carbonization cycle in a masonry oven with the recovery of tar and pyrolenic extract, to estimate the efficiency of reducing emissions of air pollutants. In addition, the objective was to make a diagnosis of circularity in the production process of evaluated charcoal. The object of study was the oven-reclaimer system located in a Charcoal Producing Unit (UPC) where charcoal is obtained as the main product and pyrolenic liqueur as a secondary product. The samplings were carried out at two different points, at the entrance and exit of the retriever. The samples were collected according to the procedures of the Environmental Protection Agency (EPA) and the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT) and the gas flow was submitted to control subsystems and measurements. The analyses of Volatile Organic Compounds (COVs), gas composition (O2, CO2, O2, N2) and nitrogen oxides (NOx) were performed by online analyzers at the gas flow output of the Isokinetic Collector of Atmospheric Pollutants (CIPA). In addition, in CIPA it was possible to perform the measurements of gas flow and velocity. The particulate matter collected in the subsystem was taken to the laboratory and the mass content obtained by gravimetric method. In addition, sustainable practices were raised in the charcoal production process that indicate the practices of the Circular Economy by the RESOLVE Structure and its scopes. The results showed the relevance of the recovery of carbonization by-products as an alternative for the reduction of atmospheric emissions, as well as the opportunity to add value to the charcoal production process. The mp and COVs levels showed a significant reduction in the carbonization phase of the production process, which has the release of more intense polluting gases, while the CO and NOx contents were reduced in the carbon fixation phase. It was observed that the concentrations are influenced by the temperature of the gas and the oven, as well as by the carbonization phase that the wood is in, and it is necessary to improve the process that involves temperature control and the use of more efficient containment equipment during the smoke recovery process. It is concluded that the recovery of by-products is a sustainable route with viable practices for applicability in the steel sector to reduce negative impacts on social, economic and environmental spheres.
dc.description.sponsorshipFundo de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1380
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Produtos e Processos
dc.subjectAlcatrão de madeira
dc.subjectCarbonização
dc.subjectAr - Controle de qualidade
dc.subjectSiderurgia - Aspectos ambientais
dc.titleUso de recuperador de fumaça na produção de carvão vegetal para a redução das emissões atmosféricas como uma prática circular
dc.typeDissertação

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
Uso de recuperador de fumaça na produção de carvão vegetal para a redução das emissões atmosféricas como uma prática circular.pdf
Tamanho:
2.18 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.39 KB
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

Mestrado em Tecnologia de Produtos e Processos