Biomass boiler ash: characterization, diagnosis and alternative for application

Autor: Belini, Gabriela Bertoni
Přispěvatelé: Yamaji, Fábio Minoru, Hadade, Ana Larissa Santiago Hansted
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFSCAR
Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
Popis: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Among renewable energies, biomass will play a key role in the coming years. The possibility of using residues as solid biofuels allows industries to dispose of materials that were previously discarded, with economic and environmental gains. The formation of slag, incrustation and corrosion in boilers, caused by biomass ash used as raw material for combustion, can interfere in the reduction of its efficiency and, consequently, in the choice of material to be burned. Closing the production cycle, one of the final destinations of the ash can be as a soil improver. The objective of this work was to characterize the biomasses used in a steam generating industry, as well as to analyze the resulting ashes and apply them as an improver to the substrate for germination of redneck cucumber (Cucumis sativus L.) seeds. Among the biomasses, the ash content ranged from 0.65 to 14.44% for teak wood waste and rice husk, respectively. The eucalyptus husk and rice husk presented the lowest HHV. The thermogravimetric analysis showed some uniformity, with initial temperatures around 305 °C and final temperatures of 600 °C. The analysis of the ash made by the EDS showed a greater presence of calcium, potassium and silicon, chlorine and titanium were also identified in some biomasses. For the ash, it can be seen that there is still a fixed carbon remnant in some of the ash collected, reaching levels of approximately 60%. This may indicate incomplete combustion of the biomass in the boiler. The ashes showed HHV values between 1.95 MJ.kg-1 and 29.63 MJ.kg-1. The components most present in fly ash were calcium, potassium, magnesium, silicon, iron and aluminum, in addition to the presence of chlorine, whereas in the bottom ash they had a higher composition of silicon, potassium and calcium. For cucumber seedlings, the ash positively influenced the size of the seedlings and also the concentration, mainly, of macronutrients. The presence of ash resulted in a more alkaline substrate. Dentre as energias renováveis, a biomassa terá um papel fundamental nos próximos anos. A possibilidade de se utilizar resíduos como biocombustíveis sólidos permite que as indústrias destinem materiais que previamente eram descartados, havendo ganhos econômicos e ambientais. A formação de escória, incrustação e corrosão nas caldeiras, pelas cinzas de biomassas utilizadas como matéria-prima para combustão, pode interferir na redução de sua eficiência e, consequentemente, na escolha do material a ser queimado. Fechando o ciclo de produção, uma das destinações finais das cinzas pode ser como um melhorador do solo. O objetivo do trabalho foi caracterizar as biomassas utilizadas em uma indústria geradora de vapor, assim como analisar as cinzas resultantes e aplicá-las como melhorador ao substrato para germinação de sementes de pepino caipira (Cucumis sativus L.). Entre as biomassas o teor de cinzas variou de 0,65 a 14,44%, para o resíduo de madeira teca e casca de arroz, respectivamente. Sendo que a casca de eucalipto e casca de arroz apresentaram os menores PCS. A análise termogravimétrica apresentou certa uniformidade, com temperaturas iniciais em torno de 305 °C e temperaturas finais de 600 °C. A análise das cinzas feita pelo EDS apresentou uma maior presença de cálcio, potássio e silício, também foram identificados cloro e titânio em algumas biomassas. Para as cinzas pode-se perceber que ainda há um remanescente de carbono fixo em algumas das cinzas coletadas, alcançando teores de aproximadamente 60%. Isso pode indicar uma combustão não completa da biomassa na caldeira. As cinzas apresentaram valores de PCS entre 1,95 MJ.kg-1 e 29,63 MJ.kg-1. Os componentes mais presentes nas cinzas volantes foram cálcio, potássio, magnésio, silício, ferro e alumínio, além da presença do cloro, já nas cinzas de fundo apresentaram maior composição de silício, potássio e cálcio. Para as plântulas de pepino as cinzas influenciaram positivamente no tamanho das mudas e também na concentração, principalmente, dos macronutrientes. A presença das cinzas resultou em um substrato mais alcalino. 88887.658157/2021-00 (Bolsa CAPES DS)
Databáze: OpenAIRE
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