Changes caused by torrefaction on urban wooden waste

Abstract

ResumoNeste trabalho foram caracterizados resíduos de madeira de origem urbana, antes e depois de submetidos a torrefação. Foram avaliadas cinco composições (tratamentos) de resíduos, compreendendo madeira maciça e painéis reconstituídos, provenientes de uma estação de reciclagem. A torrefação foi realizada em forno elétrico, com atmosfera inerte, saturada em gás nitrogênio, na temperatura de 280 ºC durante 60 minutos. Foram analisadas as propriedades físicas, químicas e energéticas no material in natura e torrificado. Os resultados demostraram que a torrefação aumentou os teores de lignina insolúvel, teor de carbono fixo e poder calorífico superior. Além disso, reduziu os teores de extrativos totais, holocelulose, materiais voláteis, densidade a granel e densidade energética. A torrefação não influenciou nos teores de cinzas, no entanto, mostrou-se eficiente para melhoria da moabilidade dos resíduos. Além disso, o rendimento da torrefação foi afetado tanto pelas características do processo quanto pela composição dos tratamentos avaliados.Palavras-chave: pirolise leve; degradação térmica; biomassa lenhosa; energia da madeira. AbstractThis work analyzed torrefied wooden waste from urban origin. Five compositions of residues (treatments) were analyzed, made up by solid wood and panels from a recycling station. Torrefaction was performed in an electric furnace, within an inert atmosphere saturated with nitrogen gas, and a temperature of 280 °C for 60 minutes. The physical, chemical and energetic properties of raw and torrefied materials were measured. The analysis showed that the torrefaction process led to an increase of acid-insoluble lignin content, fixed carbon content and higher heating value. Furthermore we observed a reduction of extractives, volatile matter, bulk density and energy density. Torrefaction did not affect the ash content, but proved effective to improving the grinding ability of the residues. In addition, the characteristics of the process and samples composition influenced the gravimetric yield of torrefaction.

Energetic characterization and radiographic analysis of torrefied coated MDF residues

“…The reduction in the gravimetric yield with the torrefaction time increase with lower value for the samples torrefied for 40 min is due to the chemical degradation of the fiber constituents subjected to the temperature of 300 ºC, mainly of the holocelluloses, with greater mass losses as the torrefaction time increased 6 , 37 . This reduction in 12.41% can be considered low and varies with the material, as it was 28.28% in the torrefaction of wood chips from Eucalyptus spp.…”

“…World production of reconstituted wood panels, such as Medium Density Fiberboard (MDF), and of High Density Fiberboard (HDF), was 99.5 million m 3 in 2018 1 , with Brazil being the eighth largest world producer with 8.2 million m 3 and a 2.5% increase in panel production of medium density fibers (MDF) compared to the previous year 2 . The demand increase for MDF panels raises problems with the generation of residues associated with the production process 3 , which can be used as a source of biomass for energy production 4 – 6 .…”

Production of briquettes using coconut and eucalyptus wastes

“…Other wastes that need attention are those resulting from the industrial processing of Brazilian forest products. It is estimated that, annually, 38.5 million tons of forest residues are generated (Andrade et al, 2017). Wastes from the processing of eucalyptus wood have high calorific value and low ash content and this can increase the energetic properties of coconut compositions.…”

Recuperação energética de resíduos de painéis MDF (medium density fiberboard) por meio da torrefação e briquetagem

“…A torrefação dos resíduos de MDF em geral, possui as mesmas características que a torrefação de resíduos de madeira e de outras biomassas lignocelulósicas (ANDRADE et al, 2017). As principais características de interesse energético que a biomassa torrificada tem em relação à biomassa in natura são:…”

“…A torrefação pode melhorar as características para uso energético dos resíduos de MDF provenientes da indústria moveleira e marcenarias. Conforme estudo realizado por ANDRADE et al, (2017), em que os autores encontraram valores de poder calorífico até 20% mais alto em partículas de MDF torrificadas à temperatura de 280 ºC por 60 minutos. A torrefação aumenta o teor de carbono devido ao acúmulo de lignina na biomassa, que possui uma estrutura composta por grupos fenilpropano unidos por ligações C-C e C-O-C e um arranjo estrutural denso (CASTRO et al, 2021).…”