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Tipo do documento: Dissertação
Título: Análise técnica de um cavaqueador e caracterização energética de cavacos de biomassa da colheita de madeira
Título(s) alternativo(s): Technical analysis of chipper and energetic characterization of biomass chips from timber harvesting
Autor: Oro, Diego 
Primeiro orientador: Silva, Dimas Agostinho da
Segundo orientador: Pelz, Stefan
Primeiro coorientador: Hillig, Éverton
Segundo coorientador: Lopes, Eduardo da Silva
Resumo: Esta pesquisa objetivou realizar a análise técnica de um cavaqueador e a caracterização energética dos cavacos da biomassa. A pesquisa foi realizada em uma empresa florestal localizada na região Nordeste do estado de Santa Catarina, Brasil, contemplando as operações de processamento da biomassa residual da colheita de madeira de Pinus taeda. Inicialmente foi realizada uma análise operacional do cavaqueador da marca Vermeer, modelo HG 6000 TX na execução do processamento dos resíduos, por meio de um estudo de tempos e movimentos, sendo determinada a disponibilidade mecânica, a eficiência operacional, a produtividade e o rendimento energético. Em seguida, avaliou-se a qualidade da biomassa residual da colheita de madeira estocada em campo em condição normal e a partir de cavacos processados e estocados na fábrica sob cobertura, em diferentes períodos de tempo: 7 (testemunha), 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias. Foram avaliados os parâmetros físicos e químicos dos cavacos em relação ao teor de umidade, densidade aparente, poder calorífico e análise química imediata. Os valores referentes às análises operacionais e aos parâmetros físicos e químicos dos cavacos nos diferentes períodos de estocagem foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Os resultados mostraram que a eficiência operacional e a produtividade do cavaqueador de resíduos foram afetadas pelos tempos de deslocamentos e aguardando os veículos de transporte, com 31% e 29% do tempo total do ciclo operacional, respectivamente, indicando, portanto, a necessidade de ajustes no dimensionamento e planejamento logístico. Além disso, houve perdas de tempo com deslocamentos interno e externo aos talhões, que afetaram a produtividade do equipamento. A produtividade média do cavaqueador no processamento da biomassa residual da colheita de madeira foi de 27,3 ton.h -1 , com uma disponibilidade mecânica e eficiência operacional média de 86% e 46%, respectivamente. Em relação à caracterização dos cavacos, os menores teores de umidade foram obtidos para o tratamento na fábrica sob abrigo, sendo o tratamento de 60 dias o melhor período de estocagem dos cavacos. A densidade aparente apresentou um valor médio de 100 kg.m-3 aos 30 dias, enquanto a testemunha apresentou um valor médio de184 kg.m-3 . Em relação poder calorífico superior, o maior valor foi obtido aos 30 dias com os resíduos estocados no campo com valor médio de 4.792 Kcal.Kg-1 , porém, os tratamentos estocados na fábrica apresentaram igualdade estatística. Por fim, com relação aos teores de cinzas, o melhor resultado foi obtido no tratamento com armazenamento dos resíduos no campo aos 30 dias, com valor médio de 0,9%, e para os tratamentos ao abrigo na fábrica o melhor valor foi obtido aos 60 e 120 dias. O tratamento de cavacos produzidos a partir da biomassa residual da colheita de madeira e estocados na fábrica pelo período de 60 dias apresentou os melhores índices para teores de umidade, geração de energia e teores de cinzas. Contudo, ficou evidenciada a maior qualidade na estocagem ao abrigo na fábrica em relação aos cavacos produzidos da biomassa estocada no campo e exposta às condições climáticas.
Abstract: This research aimed to carry out the operational assessment of mechanized system of processing of residues and the quality of biomass chips for energy production. The research was realized in a forestry company located in the northeast region of state of Santa Catarina, Brazil, contemplating the processing operations of the residual biomass of timber Pinus taeda harvesting. Initially was realized an operational analysis of chipper of the Vermeer brand, HG 6000 TX model in the processing execution of residues, through of a study of times and movements, being determined the mechanical availability, the operational efficiency, the productivity and the energy yield. Then, the quality was evaluated of residual biomass of timber harvesting stored in field in normal condition and from of chips processed and stored in industry under cover, in different time periods: 7 (witness), 30, 60, 90, 120, 150 and 180 days. Were evaluated the physical and chemical parameters of the chips in relation to the moisture content, apparent bulk density, calorific value and immediate chemical analysis. The amounts related to operational analysis and physical and chemical parameters of the chips in different storage periods were subjected to analysis of variance and average compared by Tukey test at 5% probability. The results showed that the operational efficiency and productivity of chipper of residues were affected by the displacement times and waiting the transport vehicles, with 31% and 29% of the total operational cycle time, respectively, indicating, thus the necessity of adjustments in sizing and logistics planning. Besides, there was wasting time with internal and external movements of the plots, which affected the productivity of the equipment. The average productivity of chipper in the processing of residual biomass of timber harvesting was of 27.3 ton.h-1 with a mechanical availability and efficiency operational of 86% and 46%, respectively. In relation the quality of the chips, the lower moisture contents were obtained for the treatment in the industry under shelter, being the 120 days the best period of storage of chips. The apparent density showed an average value of 100 kg.m-3 at 30 days, while the witness showed an average value of 184 kg.m-3. In relation at calorific power, the highest value was obtained at 30 days with the residues stored in the field with an average value of 4,792 Kcal.Kg-1, however, the treatments with greater stability of calorific power were the stocked in the industry. Finally, with relation to the ash contents, the best result was obtained in the treatment of storage of residues in the field at 30 days, with an average value of 0.9%, however again, the stability was observed only in treatments stocked in the industry. The chips produced from the residual biomass of timber harvesting and stored in the industry in the period between 30 and 90 days showed the best indexes for moisture contents, energy generation and ash contents. However, emphasized the highest quality in storage under in the industry in relation to chips produced from biomass stored in the field and exposed to weather conditions.
Palavras-chave: Picagem de resíduos
eficiência operacional
energia
caracterização
chipping of residues
operational efficiency
energy
characterization
Área(s) do CNPq: CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL
RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::MANEJO FLORESTAL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Florestais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais (Mestrado)
Citação: Oro, Diego. Análise técnica de um cavaqueador e caracterização energética de cavacos de biomassa da colheita de madeira. 2015. 77 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais - Mestrado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati-PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1350
Data de defesa: 28-Ago-2015
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais

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