Gestão de cinzas produzidas em centrais de cogeração operadas com biomassa

Abstract

A produção de energia térmica e electricidade a partir da combustão de biomassa tem sofrido um aumento em Portugal, onde existe actualmente um importante conjunto de unidades de cogeração e unidades dedicadas à produção de energia eléctrica. Num futuro próximo esse número de unidades será incrementado, logo que entrem em actividade as 17 novas unidades dedicadas à produção de energia eléctrica previstas. À semelhança do que acontece com qualquer outro combustível sólido, a combustão de biomassa origina um resíduo sólido, as cinzas, cuja gestão apropriada é do máximo interesse, não só do ponto de vista económico mas também ambiental. No presente trabalho foram avaliadas as opções de gestão de cinzas produzidas em centrais termoeléctricas, ou de cogeração, operadas a biomassa em Portugal. Realizou-se, numa primeira fase, a identificação e caracterização das centrais existentes, actualmente e num futuro próximo, permitindo estimar a produção de cinzas. Em conjunto com a avaliação do Inventário Florestal Nacional foi também possível estimar a disponibilidade de biomassa, no geral e na proximidade de cada central, avaliando se a biomassa existente é suficiente. Numa segunda fase foi realizado o enquadramento jurídico da gestão de cinzas biomassa, numa perspectiva de gestão de resíduos. Foi seleccionado e estudado o caso de uma central de cogeração de uma indústria de produção de pasta e papel, onde foram recolhidas amostras de cinzas volantes e de fundo, de um sistema de combustão em grelha e um sistema em leito fluidizado. Foi realizada a caracterização das cinzas, sendo posteriormente realizada a avaliação às opções de valorização disponíveis.

The thermic and electric energy production from biomass combustion had suffered a huge growth in Portugal, where we can actually find a considerable number of cogeneration units, as well as dedicated centrals for electric energy production. In a near future, that number will be increased, as soon as the 17 new dedicated centrals start working. As it happens with any other solid fuel, biomass combustion originates a solid residue, the ash, which management has the maximum interest, nor only from the economic view but also from the environmental view. In this work it was done an evaluation of ash management options, focusing the ashes produced in thermoelectrics or cogeneration units, working with biomass in Portugal. In a first stage, I’ve done the identification and characterization of the existing units and of the new ones, calculating the ash production. Analyzing the National Forest Inventory, the availability of ashes were predicted, making it possible to predict if the biomass produced near each central is enough for the needs. In a second stage it was done the backgroud for biomass ash. It has been selected and studied the case of a cogeneration central from a pulp and paper industry, where there were collected fly ash and bottom ash from a grate system and from a fluidized bed installation. The ash characterization has been made, and then the option evaluation for as depositing where studied.