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

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Goecking, Isabella Soares Fernandes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais; Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Produtos e Processos; Brasil; CEFET-MG
• Palavras-chave em Português: Alcatrão de madeira; Carbonização; Ar - Controle de qualidade; Siderurgia - Aspectos ambientais
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1380

O 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.