Orientador:Ivan Tomaselli / Dissertação(mestrado)- Universidade Federal do Parana, Setor de Ciencias Agrarias / Área de concentração: Tecnologia e utilização de produtos florestais / Este trabalho foi desenvolvido junto a três serrarias típicas da Região Sul do Brasil, que processam madeira de Pinus e teve por objetivo quantificar e comparar os rendimentos volumétricos de madeira serrada e resíduos gerados, visando o aproveitamento destes como fonte de energia e, conseqüentemente, a auto-suficiência energética e maior rentabilidade para estas indústrias. As três serrarias foram selecionadas no Estado de Santa Catarina, sendo representativas do setor de transformação da madeira de Pinus e apresentando sistemas de desdobro conceitualmente diferenciados. Os dados foram coletados através de questionários e diretamente na linha de produção das serrarias. As toras de madeira de Pinus elliottii foram selecionadas no pátio das indústrias, medidas em comprimento e diâmetro, pesadas e agrupadas em lotes, os quais tiveram seus volumes determinados. Esses lotes foram distribuídos em três classes de diâmetro (15,00-19,50 cm; 20,00-24,50 cm; e 25,00-29,50 cm). À medida que cada lote era processado, quantificava-se o volume de madeira serrada e de resíduos gerados, sendo processados 27 lotes, num total de 189 toras. A análise estatística dos dados foi realizada através de delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x3 e 3 repetições para cada tratamento. As variáveis que mais influenciaram no rendimento em madeira serrada e resíduos foram os diâmetros das toras e o tipo de serraria. O rendimento em madeira serrada variou de 22,37 a 39,38%, dependendo do tipo de serraria e classe de diâmetro, sendo que a média geral foi da ordem de 30%. Foi constatado em todas as serrarias que com o aumento do diâmetro das toras, aumentou também o rendimento em madeira serrada. A serraria 2 apresentou o melhor rendimento para todas as classes de diâmetro, demonstrando que a engenharia de processo e o sistema de desdobro adotados influem mais no rendimento volumétrico do que os diâmetros das toras. O consumo de energia nas serrarias foi dimensionado em função da produção de madeira serrada, variando entre 2,9 e 3,5 GJ/m3 e sendo considerado elevado para os padrões internacionais. No entanto, verificou-se que a quantidade de resíduos gerados no beneficiamento da madeira é suficiente para atender as necessidade energéticas das serrarias, tornando-as auto-suficientes energeticamente.

Orientador: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Sergio A. Lunardelli Furchi / Banca: Angelo Cataneo / Resumo: O objetivo deste trabalho foi realizar uma avaliação econômica e energética para o uso de lenha e cavaco de madeira na produção de energia em caldeira de agroindústria seropédica. Utilizou-se, para o estudo, a caldeira de uma fiação de seda localizada na cidade de Duartina, interior do estado de São Paulo, que atualmente emprega como combustível a lenha de eucalipto para gerar o vapor de água, que é utilizado na produção do fio da seda. Buscando a otimização do custo de produção do vapor, analisou-se, economicamente, através de simulações, a substituição da lenha pelo cavaco de madeira como combustível na caldeira, bem como alternativas mistas de diversas percentagens desses combustíveis, utilizando-se como referência o consumo médio mensal da lenha na caldeira e o Poder Calorífico Inferior (PCI) de cada combustível a um mesmo teor de umidade. Na construção da estrutura de dispêndio energético do sistema de aproveitamento dos combustíveis em estudo, para a análise energética, considerou-se a entrada de energia por tipo, fonte e forma, em Megajoule (MJ), envolvida nas diversas operações do itinerário técnico da lenha, bem como nas operações do itinerário do cavaco. A partir dessa estrutura, realizou-se uma análise comparativa das entradas de energia da participação da lenha e do cavaco, em Megajoule por hora (MJ . h-1), para produzir 2.968,80 kg.h-1 de vapor, média da produção na caldeira, nos anos de 2004, 2005 e 2006.Os resultados da análise energética revelam ser viável a substituição da lenha de eucalipto pelo cavaco de madeira na caldeira. Nas condições propostas neste estudo e utilizando preços médios, do período 2004 a 2006, a produção de vapor na caldeira, com 100% de cavaco de madeira é a alternativa econômica que otimiza o custo / Abstract: The aim of this piece of work was to perform an economical and energy evaluation of firewood and woodshaving use for energy generation on seropedicae agroindustry boiler. For this study, we used a boiler from a silk spinning factory located in the city of Duartina, São Paulo, Brazil, that uses nowadays eucalyptus firewood as fuel to generate water vapour used in the production of silk thread. Aiming at vapour production cost optimization, the substitution of firewood for woodshaving as boiler fuel was economically analyzed, through simulations, as well as these fuels several percentages mixed alternatives, using as a reference the average monthly consumption of firewood in the boiler and each fuel Lower Calorific Power at the same moisture content. For the energy analysis, on the construction of the studied fuels utilization system energy expenditure structure, we considered energy entrance by type, source and form, in Megajoule (MJ), involved in the several operations of firewood technical itinerary, as well as in the operations of woodshaving itinerary. From that structure, a firewood and woodshaving participation energy entrance comparative analysis was carried on, in Megajoule per hour (MJ. h-1), to produce 2.968,80 kg.h-1 of vapour, the boiler average production, during the years of 2004, 2005, and 2006. The results of the energy analysis reveal that eucalyptus firewood substitution for woodshaving is viable in the boiler.Under the conditions proposed in this study and using average prices, from 2004 to 2006, it was concluded that vapour production in the boiler, with 100% of woodshaving, is the economical alternative that optimizes the cost / Mestre

Orientadora: Graciela Inés Bolzon de Muñiz / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias / Área de concentração: Tecnologia e utilização de produtos florestais / Este trabalho visa a determinação do rendimento do processo produtivo e energético de uma indústria de base florestal. O mesmo foi desenvolvido na empresa Battistella Indústria e Comércio Ltda., que fabrica painéis compensados multilaminados e sarrafeados a partir de lâminas e madeira serrada, produzidas em dois setores anteriores à produção de painéis. A energia térmica e elétrica, consumidas na empresa, são produzidas no setor de geração de energia, através de uma caldeira que funciona exclusivamente com a queima de resíduos gerados no processo e um turbo-gerador, sendo que a energia é distribuída para todos os setores produtivos e de suporte da indústria. A avaliação proposta no trabalho foi realizada através de visitas à indústria, aplicação de questionários e tabulação de dados obtidos nos registros de produção da empresa. Estes dados foram aplicados em fórmulas para a obtenção do balanço de materiais e energéticos e para a determinação do rendimento energético. Os resultados obtidos foram organizados em tabelas e fluxogramas para melhor visualização dos balanços e do rendimento. A análise da indústria demonstrou que a mesma trabalha com o sistema integrado, ou seja, os setores de laminação e serraria garantem o suprimento de matéria-prima em quantidade e qualidade exigidas pelo produto final, sendo que a porcentagem de venda de produtos intermediários é pequena. Outra característica interessante é o sistema de cogeração, com a produção de vapor que alimenta o turbo-gerador para a produção de energia elétrica. O balanço de materiais demonstrou que o rendimento geral da laminadora é em torno de 40,7%, sendo inferior ao encontrado em literatura e ao admitido pela empresa; o rendimento geral da serraria é em torno de 38,6%, sendo próximo ao encontrado em literatura e que o maior rendimento é na manufatura de painéis devido ao fato das atividades desenvolvidas neste setor apresentarem menores perdas de material, ficando em torno de 63,1%. A avaliação do rendimento energético demonstrou que a maior quantidade de resíduos utilizados na geração de energia são verdes, e neste tipo de resíduos o setor que mais contribui com a geração de energia, através da geração de resíduos, é a serraria, sendo também o setor que mais consome energia. Porém, devido a maior produção, quando avaliado o consumo por produto acabado, a madeira seca classificada é o produto que menos consome energia. A indústria de maneira geral é auto-suficiente energeticamente, apesar do setor de manufatura ser deficitário em energia, ou seja, tem maior potencial de consumo do que potencial de geração de energia, através da produção de resíduos. Neste aspecto a característica de integração garante a auto-suficiência, porque um setor suprirá o outro em energia. / This paper is about determination of wood processing yield and material and energy balance. This work was done in a forest industry, Battistella Indústria e Comércio Ltda., that have a lamination sector, sawmill sector and plywood mill. The thermal energy and power used, is generating on industry, through a boiler and a turbine, respectively. The boiler uses only wood waste generates in industry. The valuation was done through visiting and questionnaire. The information was computed on tables and equation to evaluate the industry. Results from tables demonstrated that the industry is integrated, because have a veneer plant and a sawmill that supply the plywood plant whit raw material whit quality and by heaps necessary. In the other hand, the industry is self-sufficient and raw material and energy. It generates its own energy whit burn of wood waste to generate steam, and this moves the turbine to generate power. The material balance of veneer plant show that yields smaller the literature references, and is 40,7%. The sawmill material balance show that yield is similar of the others industry, 38,6%, and yield plywood plant é bigger, 63,1%. The energy yields valuation show that bigger quantity of wood waste for energy is from sawmill and this wood waste has high moisture content. This sector consumes more energy too, but classified dried saw wood is the product that consumes less energy. In general, the industry is self-sufficient on energy, although the plywood plant not is self-sufficient. In this case, the industry integration does the industry in general be self-sufficient.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-17Bitstream added on 2014-06-13T20:47:08Z : No. of bitstreams: 1 nascimento_md_me_botfca.pdf: 370005 bytes, checksum: e6f4be71510a6b652807c1125c6ea186 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi realizar uma avaliação econômica e energética para o uso de lenha e cavaco de madeira na produção de energia em caldeira de agroindústria seropédica. Utilizou-se, para o estudo, a caldeira de uma fiação de seda localizada na cidade de Duartina, interior do estado de São Paulo, que atualmente emprega como combustível a lenha de eucalipto para gerar o vapor de água, que é utilizado na produção do fio da seda. Buscando a otimização do custo de produção do vapor, analisou-se, economicamente, através de simulações, a substituição da lenha pelo cavaco de madeira como combustível na caldeira, bem como alternativas mistas de diversas percentagens desses combustíveis, utilizando-se como referência o consumo médio mensal da lenha na caldeira e o Poder Calorífico Inferior (PCI) de cada combustível a um mesmo teor de umidade. Na construção da estrutura de dispêndio energético do sistema de aproveitamento dos combustíveis em estudo, para a análise energética, considerou-se a entrada de energia por tipo, fonte e forma, em Megajoule (MJ), envolvida nas diversas operações do itinerário técnico da lenha, bem como nas operações do itinerário do cavaco. A partir dessa estrutura, realizou-se uma análise comparativa das entradas de energia da participação da lenha e do cavaco, em Megajoule por hora (MJ . h-1), para produzir 2.968,80 kg.h-1 de vapor, média da produção na caldeira, nos anos de 2004, 2005 e 2006.Os resultados da análise energética revelam ser viável a substituição da lenha de eucalipto pelo cavaco de madeira na caldeira. Nas condições propostas neste estudo e utilizando preços médios, do período 2004 a 2006, a produção de vapor na caldeira, com 100% de cavaco de madeira é a alternativa econômica que otimiza o custo / The aim of this piece of work was to perform an economical and energy evaluation of firewood and woodshaving use for energy generation on seropedicae agroindustry boiler. For this study, we used a boiler from a silk spinning factory located in the city of Duartina, São Paulo, Brazil, that uses nowadays eucalyptus firewood as fuel to generate water vapour used in the production of silk thread. Aiming at vapour production cost optimization, the substitution of firewood for woodshaving as boiler fuel was economically analyzed, through simulations, as well as these fuels several percentages mixed alternatives, using as a reference the average monthly consumption of firewood in the boiler and each fuel Lower Calorific Power at the same moisture content. For the energy analysis, on the construction of the studied fuels utilization system energy expenditure structure, we considered energy entrance by type, source and form, in Megajoule (MJ), involved in the several operations of firewood technical itinerary, as well as in the operations of woodshaving itinerary. From that structure, a firewood and woodshaving participation energy entrance comparative analysis was carried on, in Megajoule per hour (MJ. h-1), to produce 2.968,80 kg.h-1 of vapour, the boiler average production, during the years of 2004, 2005, and 2006. The results of the energy analysis reveal that eucalyptus firewood substitution for woodshaving is viable in the boiler.Under the conditions proposed in this study and using average prices, from 2004 to 2006, it was concluded that vapour production in the boiler, with 100% of woodshaving, is the economical alternative that optimizes the cost

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001-07Bitstream added on 2014-06-13T19:31:41Z : No. of bitstreams: 1 pereirajunior_vb_me_botfca.pdf: 1708883 bytes, checksum: 337b315ab2a173bb500e4278f6fa58a3 (MD5) / O presente trabalho tem por objetivo avaliar o potencial de geração de energia a partir dos resíduos em uma fábrica de painéis de fibra de madeira, e através dos mesmos promover a cogeração e a geração própria de energia elétrica, melhorando assim a competitividade de seus produtos através da redução de custos e ao mesmo tempo, contribuindo para a expansão da base de geração de energia elétrica no país. Para a realização do trabalho foram obtidos dados de produção de chapas da unidade fabril da Empresa Duratex de Botucatu no período de 1998 a maio de 2001, bem como o consumo de energia elétrica neste período. Foram coletados, também, dados para a quantificação de resíduos decorrentes do processo de fabricação de chapas, sua análise química e verificação do poder calorífico. Os dados referentes aos resíduos permitiram estimar a quantidade de vapor que se obtém através da queima dos mesmos como combustível em caldeiras. Os dados obtidos junto ao processo de fabricação, referentes ao consumo de vapor, no período em questão (1998 a maio de 2001), possibilitaram determinar também a necessidade de energia térmica no processo de fabricação de chapas de fibra. Frente às necessidades de energia térmica e elétrica determinadas, foram estudadas alternativas de cogeração de energia com a utilização de gás natural (para queima em turbinas a gás) e biomassa, aliadas à queima dos resíduos. Foi possível avaliar os investimentos propostos sob o aspecto econômico pela análise do valor presente e pela taxa interna de retorno. A cogeração através da utilização de gás natural, aliado à queima de resíduos para a produção vapor saturado, para aquecimento, mostrou-se a alternativa mais indicada. A complementação da matriz energética com biomassa oriunda de florestas de eucalipto, em substituição... . / This work was conduced in order to evaluate the waste generation potentials on an eucalyptus hardboard mill, and to use it to produce thermal and electrical energy simulated as a cogeneration system, to improve the competitivity of its products, through the cost reduction and, at the same time, to contribute for the expansion of the electric power generation. Production data (from jan 1998 to may 2001) and energy consumption at the same period were collected at Duratex Plant, located in Botucatu, São Paulo State. Solid waste generation data was colleted and its heat generation power was also obtained. With these values, it was possible to calculate the quantity of steam produced after to burn this biomass on boilers. With the steam consumption data (from January 1998 to may 2001) collected at Duratex plant, it was possible to know the amount of thermal energy used to produce hardboard. After the thermal and electrical needs estimation, it became possible to simulate a cogeneration system using natural gas or biomass, both them with solid waste used like fuel. The Present Value and the Internal Returning Rate methods were used to evaluate the investments for each alternative. The cogeneration using natural gas and solid waste from the process (saw dust, sanding dust, rejected boards and barks used to produce saturated steam) showed to be the most indicated of both alternatives. The complementation of the necessary amount of biomass with eucalyptus chips from renewed forests, instead to use oil or gas is not a strategic option, because it is necessary to use a big quantity of forest, so it means to burn the same raw material used for boards production. It was possible to conclude that the electrical energy price in the market is very cheap to justify the investments in both cogeneration technologies... (Complete abstract, click electronic address below).

Orientador: Luiz Gonzaga de Souza / Resumo: O presente trabalho tem por objetivo avaliar o potencial de geração de energia a partir dos resíduos em uma fábrica de painéis de fibra de madeira, e através dos mesmos promover a cogeração e a geração própria de energia elétrica, melhorando assim a competitividade de seus produtos através da redução de custos e ao mesmo tempo, contribuindo para a expansão da base de geração de energia elétrica no país. Para a realização do trabalho foram obtidos dados de produção de chapas da unidade fabril da Empresa Duratex de Botucatu no período de 1998 a maio de 2001, bem como o consumo de energia elétrica neste período. Foram coletados, também, dados para a quantificação de resíduos decorrentes do processo de fabricação de chapas, sua análise química e verificação do poder calorífico. Os dados referentes aos resíduos permitiram estimar a quantidade de vapor que se obtém através da queima dos mesmos como combustível em caldeiras. Os dados obtidos junto ao processo de fabricação, referentes ao consumo de vapor, no período em questão (1998 a maio de 2001), possibilitaram determinar também a necessidade de energia térmica no processo de fabricação de chapas de fibra. Frente às necessidades de energia térmica e elétrica determinadas, foram estudadas alternativas de cogeração de energia com a utilização de gás natural (para queima em turbinas a gás) e biomassa, aliadas à queima dos resíduos. Foi possível avaliar os investimentos propostos sob o aspecto econômico pela análise do valor presente e pela taxa interna de retorno. A cogeração através da utilização de gás natural, aliado à queima de resíduos para a produção vapor saturado, para aquecimento, mostrou-se a alternativa mais indicada. A complementação da matriz energética com biomassa oriunda de florestas de eucalipto, em substituição... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: This work was conduced in order to evaluate the waste generation potentials on an eucalyptus hardboard mill, and to use it to produce thermal and electrical energy simulated as a cogeneration system, to improve the competitivity of its products, through the cost reduction and, at the same time, to contribute for the expansion of the electric power generation. Production data (from jan 1998 to may 2001) and energy consumption at the same period were collected at Duratex Plant, located in Botucatu, São Paulo State. Solid waste generation data was colleted and its heat generation power was also obtained. With these values, it was possible to calculate the quantity of steam produced after to burn this biomass on boilers. With the steam consumption data (from January 1998 to may 2001) collected at Duratex plant, it was possible to know the amount of thermal energy used to produce hardboard. After the thermal and electrical needs estimation, it became possible to simulate a cogeneration system using natural gas or biomass, both them with solid waste used like fuel. The Present Value and the Internal Returning Rate methods were used to evaluate the investments for each alternative. The cogeneration using natural gas and solid waste from the process (saw dust, sanding dust, rejected boards and barks used to produce saturated steam) showed to be the most indicated of both alternatives. The complementation of the necessary amount of biomass with eucalyptus chips from renewed forests, instead to use oil or gas is not a strategic option, because it is necessary to use a big quantity of forest, so it means to burn the same raw material used for boards production. It was possible to conclude that the electrical energy price in the market is very cheap to justify the investments in both cogeneration technologies... (Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-22Bitstream added on 2014-06-13T19:20:49Z : No. of bitstreams: 1 sanchezsantiago_fl_dr_botfca.pdf: 1332142 bytes, checksum: 95e0fedafe40c700ba8f5c62375d9105 (MD5) / A crise de combustíveis derivados de petróleo a partir do ano 1970 levou as empresas do ramo florestal avaliar a viabilidade técnica e econômica de reaproveitamento inteligente e racional de resíduos florestais como insumos energéticos até então descartados em seus processos nas florestas. A segurança da economia brasileira impõe medidas de aproveitamento mais eficaz do combustível e exige providências para intensificar a utilização de outras fontes energéticas brasileiras. Os custos de energia podem ser reduzidos pelo emprego de combustíveis mais econômicos e de produtos residuais (ANDRITZ, 1997). Em indústrias de produção de celulose e papel, o Eucalyptus é utilizado como fonte de matéria prima e para geração de energia térmica em forma de vapor, água quente e energia elétrica. A possibilidade de gerar energia com as cascas que permanecem na floresta após a colheita da madeira e resíduos florestais, tais como galhos de pequenos diâmetros das copas das árvores que são vendidos a terceiros foi o que motivou a realização deste trabalho. O presente trabalho tem por objetivo avaliar o potencial de energia a partir das cascas e resíduos florestais em uma fábrica de celulose, e através dos mesmos promover a geração de energia térmica em forma de vapor e geração própria de energia elétrica, melhorando a competitividade de... / The crisis of fuels derived from petroleum from 1970 led the forest branch companies evaluate the technical and economic viability of reusing intelligent and rational of forest residues as energy inputs until then discarded in their processes in forests. The security of Brazilian economy imposes measures of more effective utilization of fuel and requires actions to increase the use of other energy sources in Brazil. Energy costs can be reduced by employing of more economical fuels and waste products (ANDRITZ 1997). In industries of cellulose and paper production, the Eucalyptus is used as a source of raw material for thermal energy generation in the form of steam, hot water and electricity. The possibility to generate power with the barks that remain in the forest after the harvesting of wood and forest residues such as small diameter branches of the tree tops that are sold to the third parties, was what motivated this work. This study aims to evaluate the potential energy from the barks and forest residues in a cellulose plant, and through them to promote the generation of thermal energy in the form of steam and own generation of electricity, improving the competitiveness of its products through reduction of costs and, at the same time, contributing to the expansion of the base of electric power generation in the country. To conduct... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Marcos Antonio de Rezende / Banca: Mário de Oliveira Neto / Banca: José Roberto Correa Saglietti / Banca: Vladimir Eliodoro Costa / Banca: Fred Williand Calonego / Resumo: A crise de combustíveis derivados de petróleo a partir do ano 1970 levou as empresas do ramo florestal avaliar a viabilidade técnica e econômica de reaproveitamento inteligente e racional de resíduos florestais como insumos energéticos até então descartados em seus processos nas florestas. A segurança da economia brasileira impõe medidas de aproveitamento mais eficaz do combustível e exige providências para intensificar a utilização de outras fontes energéticas brasileiras. Os custos de energia podem ser reduzidos pelo emprego de combustíveis mais econômicos e de produtos residuais (ANDRITZ, 1997). Em indústrias de produção de celulose e papel, o Eucalyptus é utilizado como fonte de matéria prima e para geração de energia térmica em forma de vapor, água quente e energia elétrica. A possibilidade de gerar energia com as cascas que permanecem na floresta após a colheita da madeira e resíduos florestais, tais como galhos de pequenos diâmetros das copas das árvores que são vendidos a terceiros foi o que motivou a realização deste trabalho. O presente trabalho tem por objetivo avaliar o potencial de energia a partir das cascas e resíduos florestais em uma fábrica de celulose, e através dos mesmos promover a geração de energia térmica em forma de vapor e geração própria de energia elétrica, melhorando a competitividade de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The crisis of fuels derived from petroleum from 1970 led the forest branch companies evaluate the technical and economic viability of reusing intelligent and rational of forest residues as energy inputs until then discarded in their processes in forests. The security of Brazilian economy imposes measures of more effective utilization of fuel and requires actions to increase the use of other energy sources in Brazil. Energy costs can be reduced by employing of more economical fuels and waste products (ANDRITZ 1997). In industries of cellulose and paper production, the Eucalyptus is used as a source of raw material for thermal energy generation in the form of steam, hot water and electricity. The possibility to generate power with the barks that remain in the forest after the harvesting of wood and forest residues such as small diameter branches of the tree tops that are sold to the third parties, was what motivated this work. This study aims to evaluate the potential energy from the barks and forest residues in a cellulose plant, and through them to promote the generation of thermal energy in the form of steam and own generation of electricity, improving the competitiveness of its products through reduction of costs and, at the same time, contributing to the expansion of the base of electric power generation in the country. To conduct... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor