Feasibility of replacing the sawdust by briquettes in burning brick in a company at Ulianópolis-Pa

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1 Viabilidade da substituição da serragem por briquetes na queima de tijolos em empresa de Ulianópolis-Pa Mayara Buzzi Rezende (1) Luana de Souza Leal (2) Leonardo Araujo Neves (3) 1 Instituto de Estudos Superiores da Amazônia (rezende_mayara@yahoo.com.br) 2 Instituto de Estudos Superiores da Amazônia (luanaleal@live.com). 3 Instituto de Estudos Superiores da Amazônia (leoneves@prof.iesam-pa.edu.br) Resumo A serragem é um resíduo vegetal que se não for corretamente manejado e reaproveitado, pode trazer impactos ao meio ambiente e prejuízos à saúde humana. A serragem apresenta propriedades como biodegradabilidade e combustibilidade, podendo ser reaproveitado na forma de briquetes. Briquete de serragem é um biocombustível sólido de alta potência feito a partir da compactação da serragem. Este biocombustível pode ser utilizado em fornos de olarias na queima de tijolos. A queima dos tijolos deve ser feita em temperatura alta e constante, para garantir a qualidade final do produto. O presente estudo teve como objetivo avaliar a viabilidade do uso briquetes na queima de tijolos da empresa Cerâmica Ulianóplois. A empresa utiliza atualmente serragem para abastecer seus fornos, gastando em cada forno em torno de 100 m 3 da mesma, o que poderia ser substituído por 20 m 3 de briquetes. Em comparação com o pó de serra, o briquete, ocupa muito menos espaço, apresenta maior poder calorífico e maior estabilidade na queima. Para a substituição da serragem pelo briquete não seria necessário o uso de equipamentos especiais além daqueles que a empresa já utiliza. O briquete pode ser adquirido em empresas especializadas da região. Portanto, o uso de briquetes pela empresa proporcionaria uma melhor eficiência no processo de queima dos tijolos, contribuindo para o lucro, além de melhorar o ambiente de trabalho. Palavras-chave: Briquete de Serragem. Serragem. Queima de Tijolos. Área Temática: Tema 10- Biocombustíveis Feasibility of replacing the sawdust by briquettes in burning brick in a company at Ulianópolis-Pa Abstract The sawdust is a plant residue that, if it s not properly handled and recycled, it can bring impacts to the environment and harm to human health. The sawdust has properties like biodegradability and combustibility and it can be reused in the form of briquettes. Sawdust briquette is a high power solid biofuel made from compression of sawdust. This biofuel can be used in brick kilns to burning the bricks. The burning of the bricks must be done at high and constant temperature, to ensure the quality of the final product. The present study aimed to evaluate the feasibility of using briquettes to burning bricks on the Ceramic Ulianóplois company. The company currently uses sawdust to fuel their furnaces, spending in each oven

2 around 100 m 3 of sawdust, which could be replaced by 20 m 3 of briquettes. In comparison with the sawdust, the briquettes occupies much less space, has a higher calorific value and better stability in burning. To replace the sawdust briquette would not be necessary to use special equipment beyond those that the company already uses. The briquettes can be purchased from specialized companies of the region. Therefore, the use of briquettes by the company would provide better efficiency in the process of burning bricks, contributing to profit, and improve the work environment. Key words: Sawdust briquette. Sawdust. Burning bricks. Theme Area: Theme 10- Biofuels 1 Introdução A indústria madeireira, em seus vários processos e etapas, produz uma grande quantidade de resíduos. Segundo Fontes (1994), 40 a 60% do volume de uma tora são aproveitados, o restante é geralmente descartado. Um dos principais resíduos madeireiros é a serragem, que é gerado em grandes quantidades, formando montanhas. De acordo com a ABNT a serragem é considerada um resíduo Classe II A, ou seja, não perigoso e não inerte, porém, se não for corretamente manejado e reaproveitado, a serragem pode trazer impactos ao meio ambiente e prejuízos à saúde da comunidade. As montanhas de serragem entram em decomposição, gerando chorume, podendo contaminar o solo e poços artesianos. De acordo com Rech (2002), os particulados da queima de serragem a céu aberto provocam problemas respiratórios e reações adversas na população. A serragem apresenta propriedades como biodegradabilidade e combustibilidade, sendo um resíduo que pode ser reaproveitado. Uma das maneiras de se fazer isso é por utilizála como fonte de energia alternativa na forma de briquete. Briquete de serragem é um bio-combustível sólido feito a partir da compactação da serragem, sob pressão e temperatura elevadas. Dessa forma, a serragem é transformada em um produto energético de alta potência Quase qualquer resíduo vegetal pode ser transformado em briquetes, desde que se atendam as necessidades de granulometria e teor de umidade entre 8 e 12% (AYRES, 2011). Segundo Cavalcante (2007) o uso de briquetes apresenta vantagens sobre a serragem em forma primária, pois com a compactação destes para formar os briquetes existe um controle maior sobre o teor de umidade, queimando de maneira mais uniforme, além de facilitar o manuseio e o transporte. Uma das aplicações do briquete é como combustível de fornos de olarias no processo de queima na produção de tijolo. Os tijolos precisam ser queimados em temperatura elevada e constante. É na queima que o tijolo adquire suas propriedades, como dureza, resistência a água e a altas temperaturas. Por isso sua qualidade depende muito da eficiência dessa etapa do processo (Guia Técnico Ambiental da Indústria de Cerâmica, 2008). Por seu alto poder calorífico e bom controle da queima, o briquete pode ser considerado um bom combustível para os fornos de olarias. A empresa Cerâmica Ulianópolis, que trabalha com a produção de tijolos, utiliza atualmente o pó de serra para abastecer seus fornos. O pó de serra fica armazenado na própria olaria e se espalha facilmente, ocupando bastante espaço, além de ser necessário que os funcionários reabasteçam os fornos constantemente devido ao fato de a serragem queimar muito rápido. O uso de briquetes amenizaria esses e outros problemas, visto que o briquete pode ser armazenado de maneira mais simples e ocupa menos espaço.

3 O presente trabalho tem como objetivo comparar o uso do pó de serra com o de briquetes no processo de queima de tijolos e avaliar os benefícios ambientais do uso de briquetes, como seu uso pode afetar a qualidade dos tijolos e, consequentemente, o lucro da empresa. 2 Metodologia Para a realização do estudo, foi realizada uma pesquisa exploratória, que tem por objetivo proporcionar maior familiaridade com o problema, e o aprimoramento de ideias e a descoberta de intuições. Área de estudo O estudo foi realizado na empresa Cerâmica Ulianópolis, localizada na BR 010 Km 80, no município de Ulianópolis-PA. A Figura 1 mostra a área da empresa. A empresa trabalha especialmente com a fabricação de tijolos 20x20 (8 furos), fabricando também de 2 furos. Neste trabalho foi analisada apenas a queima dos tijolos de 8 furos. A empresa possui um total de 24 fornos fechados com capacidade de tijolos cada um (Figura 2). Os tijolos são queimados nesses fornos num período de aproximadamente 4 dias, com sua temperatura monitorada constantemente. Figura 1: Visão aérea da empresa Figura 2: Forno onde são queimados os tijolos

4 Coleta de dados Os dados foram obtidos através de observação sistemática em condições controladas, a fim analisar como ocorrem as várias etapas da fabricação de tijolos. Também foram realizadas entrevistas não estruturadas com os donos da empresa durante a visita ao local. Nestas entrevistas, foram feitas perguntas abertas, permitindo que os entrevistados respondessem livremente. Foram coletados dados como: temperatura do forno, quantidade de serragem utilizada e qualidade final dos tijolos. Os dados sobre as características dos briquetes foram obtidos através de dados disponibilizados nos sites de empresas fabricantes do produto. Os dados foram representados em gráficos e tabelas. 3 Resultados A produção de tijolos na empresa segue diversas etapas. Para a fabricação de tijolos, são utilizados o barro vermelho e a argila. Esses dois componentes são misturados e vão para uma esteira onde serão retiradas, manualmente, impurezas como folhas e gravetos. Após essa etapa, a massa vai para um misturador para ser adicionada água, e então vai para o molde, que pode ser ajustado para 8 ou 2 furos. A massa já moldada é cortada em peças iguais, que são levadas para secar naturalmente. Na secagem, os tijolos ficam dispostos em prateleiras durante alguns dias e após esse período, eles são postos no forno. Os dois primeiros dias no forno são chamados de Esquente, onde a temperatura do forno passa de 0 à 300 C. O objetivo dessa etapa é retirar a umidade restante dos tijolos. Após isso, começa a queima, que dura cerca de 2 dias, em que a temperatura chega à 1100 C. Esta temperatura deve ser constante durante as próximas 24 horas para que a queima seja eficiente. A variação de temperatura durante os 4 dias do processo de queima é apresentada na Figura 3. Para alimentar o fogo e manter a combustão, faz-se necessária a oxigenação dos fornos por meio de maquinário específico. Depois de realizada a queima, o forno é aberto e deixado esfriar de forma gradual antes de se retirar os tijolos, a fim de evitar o choque térmico, que resultaria em trincas, quebras e consequente perda de produto. Figura 3: Variação da temperatura no forno durante a queima de tijolos Temperatura ( C) Dias Os tijolos (Figura 4) são retirados, classificados e separados em três classes de qualidade: 1ª, 2ª e 3ª Classe. Os quebrados não possuem valor comercial. Os tijolos mais

5 queimados são considerados de melhor qualidade, pois são mais resistentes, enquanto que os menos queimados (mais claros) são considerados de qualidade inferior. A qualidade final dos tijolos é diretamente afetada pela eficiência do processo de queima, principalmente nas últimas 24 h do processo. Neste período, a temperatura deve ser mantida alta e constante. Figura 4: Tijolos recém saídos do forno. Na Figura 5 é apresentada a porcentagem de cada classe em uma fornada de tijolos. Figura 5: Qualidade dos tijolos de uma fornada. Qualidade dos tijolos 1ª Classe 2ª Classe 3ª Classe Quebrados 3% 7% 20% 70% Cada classe de tijolo é vendida pelo fabricante por um preço. As classes e seus respectivos preços de venda são apresentados na Tabela 1. Tabela 1: Qualidade e Preço dos tijolos Qualidade Preço De Venda Do Milheiro 1ª Classe 410,00 2ª Classe 370,00 3ª Classe 330,00

6 Quanto maior a quantidade de tijolos de alta qualidade, maior será o lucro do fabricante. Durante o processo de queima de tijolos, é gasto em torno de 100 m 3 de pó de serra em cada forno. A serragem utilizada nos fornos da empresa é proveniente de serrarias próximas e transportada por caçambas Truck, carregadas com cerca de 20 m 3 de serragem cada. O que mais encarece o uso da serragem é o seu transporte. São feitos cerca de 5 carregamentos de serragem, o que representa um gasto de R$ 2.550,00 em cada fornada de tijolos. (Figura 6). Figura 6: Serragem em pó sendo depositada no pátio da empresa. O briquete apresenta vantagens sobre a serragem em pó, como: ser compacto (ocupando menos espaço), alto poder calorífico, menor teor de umidade, menor produção de fumaça, cinza e fuligem e queima uniforme e constante. (Quadro 1 ). Essas características afetariam diretamente a qualidade dos tijolos. A constância da temperatura evitaria que ocorressem trincas no produto, e o alto poder calorífico assaria completamente os tijolos, os deixando com alta qualidade, dando mais lucro para a empresa. Quadro1: Comparação entre serragem e briquete Características Serragem Briquetes Origem Serrarias (resíduo do processo de serragem) Umidade 35 a 45% 5 a 12% Serragem Compactada Poder Calorífico a Kcal/kg a Kcal/kg Densidade 350 kg/m a 900 kg/m 3 Quantidade necessária por forno 100 m 3 20 m 3 1m 3 de briquete gera cerca de 5x mais energia do que 1m3 de serragem. Seriam necessários, portanto, apenas 20 m3 de briquete em cada forno, ou 10 toneladas, visto que cada 2m 3 de briquete pesa 1 tonelada. Isso representaria um custo de R$ 2.500,00 mais o frete, por fornada. Embora o gasto seja um pouco maior com o uso de briquetes, com o tempo a empresa teria lucro, pois o uso de briquetes aumentaria a porcentagem de tijolos de 1ª qualidade em cada fornada. Além disso, a qualidade do ambiente e das condições de trabalho seria melhorada, pois o briquete é de fácil armazenagem, ao contrário da serragem, que fica exposta, sendo facilmente espalhada pelo vento e pela chuva, absorvendo umidade.

7 4 Conclusão A serragem em sua forma primária, ou seja, em pó, é um resíduo da industria madeireira com boas possibilidades de reaproveitamento. A serragem pode facilmente ser reaproveitada na forma de briquete, um produto energético de alta potência. Por seu alto poder calorífico e bom controle da queima, o briquete pode ser considerado um bom combustível para os fornos de olarias. Na Cerâmica Ulianópolis, é necessário que os funcionários reabasteçam os fornos com frequência, pois a serragem queima muito rápido. Se a temperatura dentro dos fornos for irregular isso resultará em trincas e quebras, diminuindo a qualidade e até causando a perda de produto. O uso de briquete apresenta vantagens sobre a serragem em pó, pois, por ser compactado, o briquete apresenta um controle maior sobre o teor de umidade, queimando de maneira mais uniforme e constante, o que é essencial para a qualidade final dos tijolos, aumentando o lucro da empresa. Na Cerâmica Ulianópolis, o pó de serra fica armazenado no pátio, se espalhando facilmente e ocupando bastante espaço. Devido ao fato de o briquete apresentar maior densidade, ele ocupa menos espaço que a serragem solta. Em 2 m 3 é possível guardar 1 tonelada de briquete, portanto, seriam necessárias menos viagens para o transporte do material até o local em que os tijolos são queimados, além de melhorar o ambiente de trabalho, evitando sujeira e melhorando a organização do local. Visto que há empresas que beneficiam a serragem transformando-a em briquete, a substituição da serragem em pó pelo briquete de serragem não necessita da compra do equipamento que forma o briquete, chamado briqueteira. Também não seria necessário que sejam realizadas grandes mudanças nos fornos. Portanto, a substituição da serragem por briquetes de serragem pode ser considerada viável na empresa Cerâmica Ulianópolis no processo de queima de tijolos. O uso de briquetes apresenta ainda mais vantagens se comparado ao uso da lenha, por, entre outros fatores, evitar a derrubada de árvores e promover a reutilização de resíduos. Logo, o uso de briquetes é uma alternativa viável também em empreendimentos que normalmente utilizam lenha, como padarias, caldeiras industriais, fornos de pizzarias, cerâmicas, lareiras e churrascarias, pois é utilizável em qualquer equipamento em que se use lenha, sem necessidade de qualquer adaptação. Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Classificação de resíduos sólidos. Rio de Janeiro, AYRES, Alciane. Briquete: Alternativa para evitar impactos na água e no ar. O Impacto.24/10/2011. Disponível em:< Acesso em: 30/04/2012. CAVALCANTE, Marcelo de Almeida. Avaliação Da Gestão De Resíduos Sólidos Originados Durante O Processamento Mecânico Primário Da Madeira Em Uma Empresa No Distrito Industrial De Icoaraci f. Monografia (Especialização em Gestão Consultoria e Auditoria Ambiental). IESAM, Guia Técnico Ambiental da Indústria de Cerâmica Branca e de Revestimento- Série P+L.

8 FONTES, P. J. P. de. Auto-suficiência energética em serraria de Pinus e aproveitamento dos resíduos. Curitiba, Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal) Setor de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná. RECH, C. Estudo sugere uso de serragem como insumo. Revista da Madeira. N