Pirólise térmica e catalítica de resíduos plásticos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Cracking catalítico de resíduos plásticos

No presente trabalho foram realizadas análises à degradação térmica e catalítica do polietileno de alta densidade (PEAD), de resíduos plásticos de cabos eléctricos e do hidrocarboneto n-C50. Analisou-se, ainda, a influência do n-C50 na degradação catalítica dos resíduos de cabos eléctricos, variando as proporções da mistura cabos/C50. Para isso, usaram-se simultaneamente as técnicas de Termogravimetria (TGA) e Calorimetria Diferencial de Varrimento (DSC), sob atmosfera inerte. No estudo em causa utilizou-se o zeólito ZSM-5 como catalisador de partida. Posteriormente submeteu-se o zeólito a tratamentos de dessilicação, variando a concentração da solução básica empregue durante o tratamento alcalino. Procedeu-se à caracterização textural dos zeólitos através da adsorção de azoto, e à caracterização da acidez pela técnica de termodessorção a temperatura programada. Averiguou-se o efeito da dessilicação dos zeólitos na pirólise catalítica do PEAD, resíduos de cabos eléctricos e C50. Verificou-se que a dessilicação conduziu a um aumento da mesoporosidade e da área de superfície externa, sem ocorrerem alterações significativas na microporosidade. O tratamento de dessilicação dos zeólitos conduziu a um aumento da sua actividade durante a pirólise catalítica dos resíduos de cabos eléctricos e do n-C50, diminuindo a temperatura de degradação catalítica dos mesmos. Constatou-se que a presença de hidrocarboneto baixou a temperatura de degradação catalítica dos resíduos de cabos eléctricos, melhorando a actividade do zeólito. Analogamente os resíduos de cabos eléctricos também aceleraram a degradação catalítica do n-C50, isto é, o hidrocarboneto, na presença dos resíduos, inicia a sua degradação catalítica a uma temperatura inferior comparativamente a quando se encontra isolado.

Implementação de controlo estatístico a um processo de injeção de plásticos

Este trabalho consistiu na implementação de controlo estatístico a um processo de injeção de plásticos, da indústria de componentes automóveis. A indústria de componentes automóveis destaca-se como sendo bastante competitiva, devido às dimensões das peças produzidas, sendo crucial garantir a filosofia “fazer bem à primeira”. Da vasta gama de setores de componentes, destacam-se componentes eletrónicos, interiores, exteriores e motores. O processo de injeção de plásticos pode ser diferenciado em três fases: a primeira fase consiste na liquefação do material através do seu aquecimento, a segunda fase ocorre quando o material é injetado para as cavidades do molde onde vai obter a forma desejada e a última fase consiste na ejeção da peça do molde. Na Fase I do SPC foram implementadas cartas

A relação entre a motivação laboral e os valores dos indivíduos – o caso da Simoldes Plásticos

A motivação laboral tem vindo a assumir cada vez mais relevância. O sucesso de uma organização depende da existência de colaboradores motivados. É fundamental que o colaborador consiga ver no trabalho uma forma de atingir os seus objetivos pessoais. Assim, uma empresa deve possuir um sistema de recompensas eficaz e que se adeque aos valores e objetivos defendidos pelos colaboradores. Partindo do pressuposto que as estratégias de motivação laboral são mais eficazes quando correspondem aos valores dos indivíduos, esta dissertação assenta, assim, em compreender a importância dos valores dos indivíduos na motivação laboral. Neste contexto, foi aplicado o inquérito de valores pessoais de Schwartz aos colaboradores da empresa Simoldes Plásticos com o objetivo de conhecer o seu perfil motivacional e perceber se este se adequa ao sistema de recompensas existente na empresa.

Estudo da alteração das características das águas de lavagem dos plásticos recuperados no tratamento mecânico – caso de estudo da VALNOR

A presente dissertação tem como objetivo avaliar, em termos técnicos, funcionais e ambientais o processo da unidade de lavagem de filmes plásticos instalado na VALNOR SA. (a primeira unidade em Portugal com este material direto), bem como analisar as características do efluente produzido na estação de tratamento de modo a identificar as ações a desenvolver que permitam a reutilização deste efluente, em condições adequadas, no processo de lavagem. A referida instalação procede à lavagem do filme plástico que é retirado no processo de triagem mecânica e automática da instalação de Tratamento Mecânico e Biológico (TMB) da VALNOR SA, de modo a obterem-se mais-valias na sua retoma pelos operadores que o encaminham para reciclagem. Salienta-se que o filme plástico, após a separação e triagem no tratamento mecânico da TMB contém ainda uma percentagem residual elevada de matéria orgânica retida em grande parte da sua área superficial. Esta situação ocorre devido à sua mistura com os bio-resíduos, quer nos contentores de deposição, quer depois durante o transporte efetuado pelas viaturas municipais. A análise a este processo de lavagem (após a sua separação dos restantes resíduos), tem como principal objetivo avaliar os resultados obtidos, analisar as características do efluente gerado e tratado e, avaliar a possibilidade da reutilização no processo de lavagem do efluente tratado. Com base nesta avaliação e tendo em conta a solução de tratamento existente, identificaram-se os parâmetros menos conseguidos no tratamento, propondo-se ações que se consideram mais ajustadas para uma eventual reformulação do processo de tratamento e, como consequência, na melhoria das características dos filmes plásticos (para venda) após a lavagem. Para o cumprimento dos objetivos a que nos propusemos foi necessário realizar uma campanha de caracterização da atual água residual produzida na lavagem dos plásticos bem como do efluente reutilizado no processo. Os resultados obtidos nas análises efetuadas demonstraram que existia uma elevada carga orgânica e inorgânica no efluente bruto á entrada e á saída da estação de tratamento do efluente (ETARI). Estas condições resultam da elevada concentração de sólidos e de uma elevada carência química de oxigénio. Assim foram estudadas e sugeridas propostas de alteração na ETARI com o objetivo de melhorar a qualidade da água residual tratada/reutilizada, conferindo robustez ao processo, quer para o normal funcionamento quer para eventuais situações anómalas. Esta avaliação reveste-se da maior importância, pois com base nos resultados observados e nas melhorias que se propõem, espera-se que se possa contribuir para uma tomada de decisão no sentido de aumentar a eficiência e eficácia, respetivamente ambiental e económica, deste processo de lavagem de filmes plásticos.

Um processo de injeção de plásticos: melhoria do programa de controlo estatístico

O presente artigo resulta de um projeto de investigação que aborda a melhoria de um programa de controlo estatístico de um processo de injeção de plásticos, tendo por base a aplicação das ferramentas básicas da qualidade, nomeadamente a análise de Pareto, o diagrama de Ishikawa e os gráficos de controlo. Paralelamente às ferramentas básicas da qualidade, foi também utilizada a metodologia Análise ao Sistema de Medida (Measurement Systems Analysis), com recurso ao software Minitab. A metodologia empregue neste projeto foi o estudo de caso.

Análise e simulação da produção de moldes para injeção de plásticos

Dissertação de mestrado em Engenharia Industrial

Caracterização de materiais plásticos usados na indústria têxtil e de vestuário por FTIR

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análises Químicas

Ingestão de plásticos por aves marinhas na Costa Norte de Portugal

Dissertação de mestrado em Ecologia

Aplicación de materiales zeolíticos en el reciclado químico de residuos plásticos

La utilización de los plásticos ha crecido dramáticamente durante los últimos 30 años y en forma paralela también se ha incrementado el volumen de desperdicios provenientes de los mismos. La distribución individual de los mismos en los residuos domiciliarios varía de acuerdo al origen socioeconómico de los grupos sociales, oscilando entre 39-47% de polietileno PE, 27-41% de polietilentereftalato PET, 5-12% de poliestireno PS, 10-15% de polipropileno PP, entre otros; ocupando entre 9-12% de los desperdicios en rellenos sanitarios (expresado en porcentajes en peso). Para el aprovechamiento de los residuos plásticos existen diferentes opciones, de las cuales el reciclado químico aparece como la alternativa más prometedora tanto ambiental como económica. Dentro del reciclado químico de los desechos plásticos, se encuentra el craqueo catalítico, que es un proceso a partir del cual se pueden obtener hidrocarburos líquidos y gaseosos de gran valor agregado, a partir de la adición de catalizadores, lo cual mejora la tecnología puramente térmica, ya que el espectro en la distribución de productos es mucho más reducido, permitiendo alcanzar mayor selectividad hacia ciertos productos en función de las características del catalizador utilizado, reduciendo los tiempos de reacción y las temperaturas del proceso a 350-550°C. En la presente investigación se propone la síntesis de materiales catalíticos a medida con base en materiales microporosos (Zeolitas), para la transformación de residuos plásticos en hidrocarburos de interés para la industria petroquímica o combustibles. Los materiales catalíticos (del tipo ZSM-11, BETA) se prepararán por técnicas hidrotérmicas, a los cuales se les incorporarán funciones activas (H, Zn, Co, Cr, Ni, Mn) empleando tratamientos químicos y térmicos. Se caracterizarán mediante el empleo de diversas técnicas fisicoquímicas, tales como Difracción de rayos X, Absorción Atómica, Análisis Térmicos, Espectroscopía Infrarrojo con transformada de Fourier, BET, Microscopía de barrido electrónico con microsonda y Mediciones de propiedades magnéticas ( a temperatura ambiente con variación de campo y a campo constante con variación de temperatura). Finalmente estos materiales se emplearán en la transformación de residuos plásticos (PEBD, PEAD y mezclas de los mismos) a hidrocarburos aromáticos y cortes de combustibles. Se estudiará de las influencia de condiciones operativas (reactor de lecho fijo a presión atmosférica, temperaturas de reacción, tiempos de reacción, relación polímero/catalizador, etc.), a los fines de optimizar el sistema catalítico. Aquellos catalizadores que presenten mejor comportamiento para el proceso, serán evaluados a bajos tiempos de contacto en un reactor discontinuo de lecho fluidizado, denominado Simulador de Riser.

Aplicación de materiales zeolíticos en el reciclado químico de residuos plásticos

La utilización de los plásticos ha crecido dramáticamente durante los últimos 30 años y en forma paralela también se ha incrementado el volumen de desperdicios provenientes de los mismos. La distribución individual de los mismos en los residuos domiciliarios varía de acuerdo al origen socioeconómico de los grupos sociales, oscilando entre 39-47% de polietileno PE, 27-41% de polietilentereftalato PET, 5-12% de poliestireno PS, 10-15% de polipropileno PP, entre otros; ocupando entre 9-12% de los desperdicios en rellenos sanitarios (expresado en porcentajes en peso). Para el aprovechamiento de los residuos plásticos existen diferentes opciones, de las cuales el reciclado químico aparece como la alternativa más prometedora tanto ambiental como económica. Dentro del reciclado químico de los desechos plásticos, se encuentra el craqueo catalítico, que es un proceso a partir del cual se pueden obtener hidrocarburos líquidos y gaseosos de gran valor agregado, a partir de la adición de catalizadores, lo cual mejora la tecnología puramente térmica, ya que el espectro en la distribución de productos es mucho más reducido, permitiendo alcanzar mayor selectividad hacia ciertos productos en función de las características del catalizador utilizado, reduciendo los tiempos de reacción y las temperaturas del proceso a 350-550°C. En la presente investigación se propone la síntesis de materiales catalíticos a medida con base en materiales microporosos (Zeolitas), para la transformación de residuos plásticos en hidrocarburos de interés para la industria petroquímica o combustibles. Los materiales catalíticos (del tipo ZSM-11, BETA) se prepararán por técnicas hidrotérmicas, a los cuales se les incorporarán funciones activas (H, Zn, Co, Cr, Ni, Mn) empleando tratamientos químicos y térmicos. Se caracterizarán mediante el empleo de diversas técnicas fisicoquímicas, tales como Difracción de rayos X, Absorción Atómica, Análisis Térmicos, Espectroscopía Infrarrojo con transformada de Fourier, BET, Microscopía de barrido electrónico con microsonda y Mediciones de propiedades magnéticas ( a temperatura ambiente con variación de campo y a campo constante con variación de temperatura). Finalmente estos materiales se emplearán en la transformación de residuos plásticos (PEBD, PEAD y mezclas de los mismos) a hidrocarburos aromáticos y cortes de combustibles. Se estudiará de las influencia de condiciones operativas (reactor de lecho fijo a presión atmosférica, temperaturas de reacción, tiempos de reacción, relación polímero/catalizador, etc.), a los fines de optimizar el sistema catalítico. Aquellos catalizadores que presenten mejor comportamiento para el proceso, serán evaluados a bajos tiempos de contacto en un reactor discontinuo de lecho fluidizado, denominado Simulador de Riser.

Uso de poda verde, plásticos refletivos, antitranspirante e potássio na produção de pêssegos

O objetivo deste trabalho foi avaliar técnicas que viabilizem a produção de pêssegos de melhor qualidade, ao potencializar características externas como a coloração vermelha na epiderme e o tamanho, bem como características químicas relativas ao sabor. Num pomar comercial de pessegueiros da cultivar Maciel, no Município de Pelotas, RS, foram avaliados os efeitos da poda verde, o uso de dois tipos de plástico refletivo sob a copa das plantas, diferentes concentrações de cloreto de potássio (KCl) incorporado ao solo, com ou sem KCl via foliar e antitranspirante. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso. O uso de 1.200 g de KCl via solo, combinado com 10 g de KCl via foliar e poda verde, produziu coloração vermelha mais intensa na epiderme dos pêssegos. O uso de 1.600 g de KCl no solo, combinado com poda verde, produziu pêssegos com maior peso médio, maior diâmetro e baixa acidez titulável. A cobertura do solo, sob a copa das plantas, com plástico de ráfia, combinado com poda verde, resultou num maior teor de sólidos solúveis totais nos frutos. O uso dessas práticas culturais, realizadas na pré-colheita, influencia positivamente a qualidade final das frutas de pessegueiro da cultivar Maciel.

Influência do armazenamento refrigerado em associação com atmosfera modificada por filmes plásticos na qualidade de mangas 'Tommy Atkins

Avaliou-se a qualidade de mangas Tommy Atkins, embaladas em filmes plásticos e armazenadas sob condição refrigerada. Utilizaram-se frutos da safra 2000 obtidos na Fazenda Paulicéia Empreendimentos Ltda., situada no Pólo Agrícola Mossoró-Assu. Os frutos foram colhidos no estádio 2 (Brix 7 º e 75% verde e 25% vermelha) e selecionados de acordo com o tipo 12 (12 frutos/caixa) e tratados com fungicida para evitar podridões. No laboratório, os frutos foram submetidos aos seguintes tratamentos: 1 - frutos não embalados; 2 - frutos embalados individualmente em cloreto de polivinila (PVC); 3 - frutos embalados em sacola de polietileno de alta densidade (PEAD); 4 - frutos embalados em sacola de polietileno de baixa densidade (PEBD)). Os frutos foram armazenados por 42 dias em condição controlada (11 ± 1°C; 85-90% UR). O armazenamento dos frutos sob condição controlada, associada à atmosfera modificada pelos filmes plásticos, reduziu-lhes a perda de matéria fresca e proporcionou-lhes a manutenção dos teores de sólidos solúveis totais, açúcares solúveis totais e acidez total titulável. A atmosfera modificada pelos filmes plásticos manteve mais regular as perdas na firmeza da polpa, possibilitando uma vida útil pós-colheita de 42 dias em ralação à testemunha. Até o final do armazenamento, o uso de PEAD promoveu o desenvolvimento da coloração da casca e da polpa dos frutos, porém o uso de PVC e PEBD reteve a coloração da casca.

Adição de agentes antiescurecimento, antimicrobiano e utilização de diferentes filmes plásticos, em mamão minimamente processado

O mamão é uma fruta climatérica largamente produzida no Brasil que pode ser submetida à aplicação dos procedimentos de processamento mínimo. Neste trabalho, conduziram-se experimentos nos quais foram avaliadas a ação do tipo de embalagem e a aplicação de produtos químicos na manutenção da qualidade físico-química e sensorial da fruta com o tempo de armazenamento. Observou-se que a melhor condução do processamento foi obtida quando se fazia a embalagem com filme de PVC e aplicação de sorbato de potássio (0,75%, p/v), pois não produziu perda da qualidade sensorial ao mamão processado.

Estratégias de cultivo para produção dos plásticos biodegradáveis poli(3-Hidroxibutirato) e poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) por bactérias

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are carbon and energy storage materials that are accumulated as intracellular granules in a variety of microorganisms during unbalanced growth. PHAs have drawn attention due to their properties similar to conventional plastics and complete biodegradability. They can be used for food and cosmetics packaging, and in medicine and agriculture. However, their applicability is reduced because of their high production cost compared to conventional plastics. An overview on production strategies of poly(3-hydroxybutyrate) and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) aiming at reducing the production costs is presented.