Os resíduos sólidos urbanos (RSU) são particularmente difíceis de gerenciar por se tratar de um resíduo muito heterogêneo em sua composição (resíduos domésticos, de construção civil, de poda de árvore, entre outros). Com isso torna-se necessário o conhecimento das atuais tecnologias de tratamento de resíduos, para que busquem soluções ambientalmente adequadas, economicamente viáveis, socialmente justas e politicamente aceitáveis. Com base nessa premissa e com a necessidade de se estudar novas fontes renováveis de energia na busca por combustíveis alternativos aos combustíveis fósseis, a utilização de resíduos de poda de árvore como fonte energética apresenta aspectos benéficos ao país, desde que viável econômica e tecnicamente. Assim este trabalho analisa a atual situação da destinação dos resíduos de poda de árvore, e apresenta algumas alternativas para seu aproveitamento energético e não energético. Sendo o objetivo principal desta dissertação avaliar o potencial de utilização dos resíduos de poda de árvore para o seu aproveitamento energético por meio dos processos de adensamento de biomassa (peletização e briquetagem), utilizando como base o caso do campus da Universidade de São Paulo na capital. Nos ensaios de peletização foi possível obter pellets com densidade energética elevada, entre 6 GJ/m3 e 8 GJ/m3, o que corresponde a uma densidade energética de 6 a 9 vezes maior que a da poda de árvore in natura. Os briquetes apresentaram uma densidade energética entre 5 GJ/m3 a 6 GJ/m3, ou seja, uma densidade energética de 5 a 6 vezes maior que da poda de árvore in natura. Entretanto os valores obtidos de durabilidade mecânica dos briquetes foram considerados insatisfatórios nas condições estudadas, ao contrário dos pellets, que apresentaram elevados valores. Neste estudo o processo de peletização se mostrou mais viável tecnicamente do que o de briquetagem, visto que os pellets de resíduo de poda de árvore garantiram uma densidade energética elevada e boa resistência mecânica. / Municipal solid wastes (MSW) are particularly difficult to manage because it is a very heterogeneous waste in its composition (household waste, construction, tree pruning, etc). It becomes more than necessary knowledge of current waste treatment technologies, to seek environmentally adequate solutions, economically viable, socially fair and politically acceptable. Based on these assumptions and the need to study new renewable energy sources in the search for alternative fuels to replace fossil fuels, the use of tree pruning waste as an energy source have beneficial aspects to the country, since economic viable and technically. So this paper analyzes the current situation of final disposal of tree pruning waste, and presents some alternatives for its energy and non-energy use. Since the main objective of this work is to evaluate the potential use of tree pruning waste for their energy application through biomass densification processes (pelletizing and briquetting), based on the case of the campus of the University of São Paulo in capital. In the pelleting tests it was possible to obtain pellets with high energy density between 6 GJ/m3 and 8 GJ/m3, which corresponds to an energy density of 6 to 9 times greater than that of tree pruning in nature. The briquettes had an energy density of between 5 GJ/m3 6 GJ/m3, in other words a power density of 5 to 6 times that of tree pruning in nature. However the values obtained from mechanical durability of briquettes were found to be unsatisfactory under the conditions studied, unlike pellets, they showed high values. In this study, the pelleting process is technically more feasible than briquetting. Since the tree pruning waste pellets ensured a high energy density and good mechanical strength.

Os resíduos sólidos urbanos (RSU) são particularmente difíceis de gerenciar por se tratar de um resíduo muito heterogêneo em sua composição (resíduos domésticos, de construção civil, de poda de árvore, entre outros). Com isso torna-se necessário o conhecimento das atuais tecnologias de tratamento de resíduos, para que busquem soluções ambientalmente adequadas, economicamente viáveis, socialmente justas e politicamente aceitáveis. Com base nessa premissa e com a necessidade de se estudar novas fontes renováveis de energia na busca por combustíveis alternativos aos combustíveis fósseis, a utilização de resíduos de poda de árvore como fonte energética apresenta aspectos benéficos ao país, desde que viável econômica e tecnicamente. Assim este trabalho analisa a atual situação da destinação dos resíduos de poda de árvore, e apresenta algumas alternativas para seu aproveitamento energético e não energético. Sendo o objetivo principal desta dissertação avaliar o potencial de utilização dos resíduos de poda de árvore para o seu aproveitamento energético por meio dos processos de adensamento de biomassa (peletização e briquetagem), utilizando como base o caso do campus da Universidade de São Paulo na capital. Nos ensaios de peletização foi possível obter pellets com densidade energética elevada, entre 6 GJ/m3 e 8 GJ/m3, o que corresponde a uma densidade energética de 6 a 9 vezes maior que a da poda de árvore in natura. Os briquetes apresentaram uma densidade energética entre 5 GJ/m3 a 6 GJ/m3, ou seja, uma densidade energética de 5 a 6 vezes maior que da poda de árvore in natura. Entretanto os valores obtidos de durabilidade mecânica dos briquetes foram considerados insatisfatórios nas condições estudadas, ao contrário dos pellets, que apresentaram elevados valores. Neste estudo o processo de peletização se mostrou mais viável tecnicamente do que o de briquetagem, visto que os pellets de resíduo de poda de árvore garantiram uma densidade energética elevada e boa resistência mecânica. / Municipal solid wastes (MSW) are particularly difficult to manage because it is a very heterogeneous waste in its composition (household waste, construction, tree pruning, etc). It becomes more than necessary knowledge of current waste treatment technologies, to seek environmentally adequate solutions, economically viable, socially fair and politically acceptable. Based on these assumptions and the need to study new renewable energy sources in the search for alternative fuels to replace fossil fuels, the use of tree pruning waste as an energy source have beneficial aspects to the country, since economic viable and technically. So this paper analyzes the current situation of final disposal of tree pruning waste, and presents some alternatives for its energy and non-energy use. Since the main objective of this work is to evaluate the potential use of tree pruning waste for their energy application through biomass densification processes (pelletizing and briquetting), based on the case of the campus of the University of São Paulo in capital. In the pelleting tests it was possible to obtain pellets with high energy density between 6 GJ/m3 and 8 GJ/m3, which corresponds to an energy density of 6 to 9 times greater than that of tree pruning in nature. The briquettes had an energy density of between 5 GJ/m3 6 GJ/m3, in other words a power density of 5 to 6 times that of tree pruning in nature. However the values obtained from mechanical durability of briquettes were found to be unsatisfactory under the conditions studied, unlike pellets, they showed high values. In this study, the pelleting process is technically more feasible than briquetting. Since the tree pruning waste pellets ensured a high energy density and good mechanical strength.

Transportation costs represent a significant role in the economics of packaged hay and biomass crops. The material’s low bulk density limits transportation efficiency. Density is currently limited by the ability of the baling twine to withstand the expansion forces generated by the baled material shortly after it is ejected from the bale chamber. It was hypothesized that compromising the structure of the plant, particularly the plant nodes could reduce the amount of energy stored in the material as it is compressed and thereby reduce the material’s elastic response to compression. Literature pertinent to the biomass material’s behavior in compression was reviewed. Bulk samples of switchgrass and miscanthus were subject to uniaxial compression, and the required pressure needed to obtain a target density of 256 kg/m3 was compared on a wet and dry density basis. Both switchgrass and miscanthus showed a statistically significant decrease in the required compression pressure, and the interaction between the moisture level and required pressure was also significant. Existing models for the pressure density relationship of compressed bulk material were evaluated for suitability. Individual nodes and internode sections were subject to radial compression and the apparent modulus of elasticity and maximum contact stress were determined.