Eliminação de dioxinas em cinzas volantes com nanopartículas de ferro

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

O objectivo principal deste trabalho é realizar um estudo sobre formas de eliminar PCDD/Fs (mais conhecidas simplesmente por dioxinas), presentes em cinzas resultantes de incineração de resíduos urbanos, através da aplicação de um tratamento com nano partículas de ferro. Existiu uma recolha de informação, sobre métodos analíticos para identificar, analisar e quantificar, a nível laboratorial, compostos contaminantes resultantes dos processos de destruição térmica nomeadamente os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), compostos clorados como os Clorobenzenos (ClBzs), clorofenois (ClPhs) e as dioxinas e furanos (PCDD/Fs). Neste trabalho foi ainda realizado uma pesquisa bibliográfica, sobre os processos de formação de contaminantes em incineradoras com incidência maior sobre as dioxinas, tratamento térmico de resíduos urbanos, componentes da incineradora, sistemas de tratamento de efluentes, legislação em vigor sobre o problema em causa as dioxinas, cinzas e suas aplicabilidades entre outros temas. Em termos dos resultados principais verificou-se que a quantidade de PCDD/Fs aumenta com os três solventes, quando aplicado o tratamento com as nano partículas de ferro, nomeadamente as nano partículas sintetizadas no laboratório. Verifica-se que o cloreto de ferro por si só já contém PCDD/Fs. No que se refere às nano partículas de ferro produzidas laboratorialmente, verificase um aumento em grande escala de dioxinas (nomeadamente a OCDF, existe uma aumento na ordem dos 50%), quando comparadas à quantidade existente na amostra inicial de FeCl3. Através dos resultados analisados pode-se concluir que de uma forma generalizada, resultou num aumento da concentração de dioxinas/furanos com os tratamentos das nano partículas (e em concreto, com o tratamento das nano partículas sintetizadas no laboratório, houve um enorme aumento de OCDF, aproximadamente entre os 50-80 %). Tal facto justifica-se com a análise aos resultados dos ensaios realizados às nano partículas, onde se verificou que, o cloreto de ferro por si só já continha um numero considerável de dioxinas e ao serem sintetizadas as nano partículas, este numero aumenta consideravelmente (em particular a OCDF). Resumindo, o aumento do numero das dioxinas é justificado pela aplicação do tratamento das nano partículas, pois estas já possuem dioxinas resultantes da sua preparação(dioxina é um produto da reacção). Nas condições em que foi realizado este estudo, ocorre a formação de dioxinas a baixas temperaturas.