Reciclagem química de Polietileno utilizando Sílica Mesoporosa tipo SBA-15 avalizada por Termogravimetriae Espectrometria de Massas

The chemical recycling of polyolefins has been the focus of increasing attention owing potential application as a fuel and as source chemicals. The use of plastic waste contributes to the solution of pollution problems.The use of catalysts can enhance the thermal degradation of synthetic polymers, which may be avaliated by Themogravimetry (TG) and mass spectrometry (MS) combined techniques. This work aims to propose alternatives to the chemistry recycling of low-density polyethylene (LDPE) on mesoporous silica type SBA-15 and AlSBA-15.The mesoporous materials type SBA-15 and AlSBA-15 were synthesized through the hydrothermal method starting from TEOS, pseudobohemite, cloridric acid HCl and water. As structure template was used Pluronic P123. The syntheses were accomplished during the period of three days. The best calcination conditions for removal of the organic template (P123) were optimized by thermal analysis (TG/DTG) and through analyses of Xray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FT-IR), nitrogen adsorption and scanning electron microscopy (SEM) was verified that as much the hydrothermal synthesis method as the calcination by TG were promising for the production of mesoporous materials with high degree of hexagonal ordination. The general analysis of the method of Analog Scan was performed at 10oC/min to 500 oC to avoid deterioration of capillary with very high temperatures. Thus, with the results, we observed signs mass/charge more evident and, using the MID method, was obtained curve of evolution of these signals. The addition of catalysis produced a decrease in temperature of polymer degradation proportional to the acidity of the catalyst. The results showed that the mesoporous materials contributed to the formation of compounds of lower molecular weight and higher value in the process of catalytic degradation of LDPE, representing an alternative to chemical recycling of solid waste

Reciclagem química por hidrólise da poliamida 6,6 reforçada com fibra de vidro após ciclos de reciclagem mecânica

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Reaproveitamento de resíduos de eva reticulado através de reciclagem química

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Caracterização e reciclagem química via pirólise de resíduos da fabricação de pás eólicas

A energia eólica é uma forma de energia que seu uso encontra-se em expansão, e junto a esse crescimento, tem-se também o aumento da quantidade de resíduos gerados na fabricação das pás eólicas. Uma forma correta de destinação e aproveitamento desses resíduos é a reciclagem. Porém, esses são constituídos de materiais compósitos, geralmente a resina epóxi e a fibra de vidro; e por possuírem um polímero termofixo (a resina epóxi) na sua composição, a reciclagem convencional via fusão não é possível. Desta forma, a reciclagem química via pirólise apresenta-se como uma alternativa para o aproveitamento desses resíduos, em especial da fibra de vidro que o contém. Após caracterização do resíduo de uma indústria de pás eólicas, verificou-se que se tratava de um material com mais de 70% de fibra de vidro e muito densas. Foram realizados ensaios de pirólise a seco e com óleo de babaçu, considerado o mais interessante perante vários possíveis e no qual o resíduo fica totalmente imerso, facilitando o inchamento e a troca de calor. Em um sistema de aquecimento com vácuo, foram obtidas mais de 97% de fibras em 30 minutos a 310 oC, justamente a temperatura em que uma análise termogravimétrica apontou ser a de início de altas taxas de degradação térmica.

Co-pirólise de polipropileno pós-consumo com gasóleo

O presente trabalho buscou avaliar o processo de co-pirólise de resíduos de polipropileno com gasóleo, variando a temperatura e a quantidade de polipropileno no meio reacional. A co-pirólise é uma rota promissora, uma vez que minimiza o impacto ambiental causado pela disposição do plástico de maneira inadequada, evita seu acúmulo em lixões e permite um melhor aproveitamento de um recurso natural não-renovável, o petróleo, matéria-prima importante para a geração de energia e obtenção de produtos químicos. As amostras de polipropileno e gasóleo foram submetidas à co-pirólise térmica em atmosfera inerte, em sistema de leito fixo, sob fluxo constante de nitrogênio, variando a temperatura de 400C a 500C e a quantidade de PP no meio reacional de 0,1 a 1,0 g. A influência do gasóleo no meio foi avaliada pelos testes na ausência de PP. Os líquidos pirolíticos obtidos foram caracterizados por cromatografia gasosa modificada, com o objetivo de avaliar a geração de frações na faixa da destilação do diesel. De uma maneira geral, pôde-se observar que o aumento da quantidade de PP no meio reacional favorece a redução do rendimento de líquido pirolítico e o aumento da quantidade de sólido gerado, efeito inverso ao do aumento da temperatura. Com relação ao rendimento geral de produtos na faixa de destilação do diesel na co-pirólise, a adição de PP ao meio não interfere muito no resultado. Já o aumento de temperatura favorece o aumento do rendimento de produtos nessa faixa de destilação. Os resultados obtidos comprovam o potencial da co-pirólise como método de reciclagem química de artefatos de polipropileno pós-consumo

Degradação catalítica de polietileno de alta densidade sobre a zeólita HZSM

In last years it has talked a lot about the environment and the plastic waste produced and discarded. In last decades, the increasing development of research to obtain fuel from plastic material, by catalytic degradation, it has become a very attractive looking, as these tailings are discarded to millions worldwide. These materials take a long time to degrade themselves by ways said natural and burning it has not demonstrated a viable alternative due to the toxic products produced during combustion. Such products could bring serious consequences to public health and environment. Therefore, the technique of chemical recycling is presented as a suitable alternative, especially since could be obtain fractions of liquid fuels that can be intended to the petrochemical industry. This work aims to propose alternatives to the use of plastic waste in the production of light petrochemical. Zeolites has been widely used in the study of this process due to its peculiar structural properties and its high acidity. In this work was studied the reaction of catalytic degradation of high-density polyethylene (HDPE) in the presence HZSM-12 zeolites with different acid sites concentrations by thermogravimetry and pyrolysis coupled with GC-MS. The samples of the catalysts were mixed with HDPE in the proportion of 50% in mass and submitted to thermogravimetric analyses in several heating rates. The addition of solids with different acid sites concentrations to HDPE, produced a decrease in the temperature of degradation of the polymer proportional the acidity of the catalyst. These qualitative results were complemented by the data of activation energy obtained through the non-isothermal kinetics model proposed by Vyazovkin. The values of Ea when correlated to the data of surface acidity of the catalysts indicated that there is a exponential decrease of the energy of activation in the reaction of catalytic degradation of HDPE, in function of the concentration of acid sites of the materials. These results indicate that the acidity of the catalyst added to the system is one of the most important properties in the reaction of catalytic degradation of polyethylene

Estudo sobre as possibilidades de recuperação de resíduos provenientes da fabricação de pás eólicas

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Reciclagem termoquímica de resíduos de plásticos e de pneus por pirólise

A sociedade moderna encontra-se cada vez mais dependente dos combustíveis líquidos bem como de produtos derivados do petróleo. Em virtude do limitado tempo de vida das reservas naturais de petróleo, torna-se imperativo encontrar fontes alternativas de produção de hidrocarbonetos. A pirólise de resíduos de pneus e plásticos pode ser uma dessas possíveis fontes. Neste processo, o tratamento termoquímico implementado aos resíduos permite, não só, a valorização económica resultante da sua transformação em produtos de valor acrescido, como também a recuperação do conteúdo orgânico. O referido processo conduz à formação de hidrocarbonetos em fase líquida que podem ser utilizados pela indústria como combustíveis líquidos e/ou como matéria-prima. O presente trabalho tem como objectivo principal a definição das condições experimentais mais propícias à obtenção de combustíveis líquidos (maximização) resultantes da pirólise de misturas de resíduos de borracha de pneus e plásticos nomeadamente polietileno (PE), polipropileno (PP) e poliestireno (PS). Como instrumento de optimização das condições experimentais optou-se pela Metodologia dos Planos Factoriais de Ensaios. Os resultados experimentais obtidos mostram que as taxas de conversão em fase líquida podem atingir valores superiores a 80% (m/m) dependendo das condições experimentais utilizadas bem como do tipo e mistura de resíduos a pirolisar. Os rendimentos das fracções gasosa e sólida podem atingir valores na ordem dos 5% e 12% (respectivamente). Foi também estudado o efeito das condições experimentais nomeadamente a temperatura de reacção, pressão inicial, tempo de reacção e composição da mistura. Este estudo revelou que a maximização da fracção líquida é favorecida por uma temperatura de ensaio de 370ºC, uma pressão inicial de 0,48MPa e um tempo de ensaio de 15 minutos. Relativamente à composição da mistura, os melhores resultados foram obtidos com 30% (m/m) de resíduos de borracha de pneus (BP) associados a uma mistura de 70% (m/m) de resíduos de plásticos composta por 20% polietileno, 30% polipropileno e 20% poliestireno. Igualmente foi feita a caracterização física e química da matéria-prima e dos produtos obtidos pelo referido processo, bem como, o estudo da presença de diferentes substâncias potencialmente doadores de hidrogénio ao meio reaccional de forma a melhorar o rendimento líquido. Por último, foram realizados estudos cinéticos das reacções químicas de formação dos diferentes produtos aos resíduos de borracha de pneus (BP), misturas de resíduos de plástico (PE, PP e PS) e suas misturas. Ainda, foram ajustados os resultados obtidos pelo modelo teórico aos resultados experimentais, propostos mecanismos reaccionais de formação dos produtos e calculados os parâmetros cinéticos. De acordo com os resultados obtidos, a pirólise pode representar um papel significativo na valorização energética e orgânica destes resíduos apesar de, ainda, ser necessário o desenvolvimento de alguns aspectos tecnológicos de modo a tornar mais atraente a implementação desta tecnologia à escala industrial.

Implantação de programa de produção mais limpa e prevenção à poluição em análise química

Este trabalho tem como objetivo geral implantar um programa de produção mais limpa e prevenção à poluição na disciplina de análise química do curso técnico de química de escola de nível médio. O foco do estudo foi análise química quantitativa por métodos clássicos de volumetria e gravimetria, desenvolvido com 3 turmas de alunos. Para isto, a literatura foi revisada, buscando-se os conceitos de Produção mais Limpa (PML), good housekeeping, Prevenção à Poluição (P2), Planos Curriculares Nacionais (PCNs), Constituição Federal e Estadual e implicações de assuntos ambientais e de segurança no ensino da química. A seguir efetuou-se um plano de trabalho e realizou-se a implementa-ção de medidas. Foram estabelecidas como medidas a minimização de reagentes, insumos e resíduos, a reutilização e reciclagem dos mesmos e a conscientização dos alunos sobre sua responsabilidade ambiental em 2 turmas de alunos, mantendo-se a outra como turma controle. Para avaliação de resultados foram usados indicadores quantitativos e qualitativos como quantidades de reagentes, insumos (água potável, detergente e papel toalha) e resí-duos, análise estatística dos resultados analíticos através teste Q, teste F, teste de t student e coeficiente de variação, análise de custos e postura dos estudantes frente a assuntos ambi-entais medidos através de suas atitudes. Os resultados mostraram que houve redução de 50% de reagentes, 55% de insumos, 50% de compostos químicos nos resíduos destinados para a estação de tratamento de efluentes em um volume 31% menor, superando as expec-tativas. Não houve diferença significativa nos resultados analíticos encontrados. A postura dos estudantes mostrou o nível de conscientização esperado. Verificou-se que, com as de-vidas adaptações, é possível aplicar um programa de produção mais limpa e prevenção à poluição em análise química e também em outras disciplinas.

Adição de óxido de zinco (ZnO) em pastas de cimento visando viabilizar a reciclagem de pós de aciaria elétrica (PAE) na construção civil

O Pó de Aciaria Elétrica (PAE) é um resíduo sólido perigoso gerado durante o processo de fabricação do aço. Devido ao grande volume gerado, de 12 a 14 kg por tonelada de aço fabricado, faz-se necessário o estudo de alternativas de reciclagem do mesmo. A caracterização química, física e de fases é etapa fundamental para avaliar a viabilidade de reciclagem deste resíduo. Uma das alternativas de reciclagem do PAE é a adição deste resíduo na fabricação de artefatos para a construção civil. Entretanto, esta adição retarda o início das reações de hidratação dos artefatos, dificultando seu uso. Esse retardo é atribuído aos compostos de zinco (Zn) presentes no resíduo. Este trabalho foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira etapa foi realizada a caracterização química, física e de fases. Os resultados analíticos indicam que o PAE possui um tamanho médio de partícula que possibilita sua adição na produção de artefatos de cimento. Em relação às fases cristalinas as amostras de PAE estudadas contêm: ZnFe2O4, Fe3O4, FeCr2O4, Ca0,15Fe2,85O4, SiO2 e ZnO. Na segunda etapa deste trabalho, o ZnO, uma das formas cristalinas do Zn detectadas no PAE, foi adicionado em pastas de cimento. O objetivo desta etapa foi estudar os fenômenos relacionados ao início das reações de hidratação destas pastas. Essas amostras foram analisadas via Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e mapeamento por raios-x característicos em diferentes idades (1, 2, 4, 7 e 14 dias), a fim de rastrear os fenômenos ocorridos durante a hidratação das pastas de cimento Os resultados obtidos nesta segunda etapa indicam que no primeiro momento antes da hidratação (1 dia) o Zn apresentava-se na forma de ZnO. A partir do quarto dia observa-se a formação de uma nova fase contendo Zn: CaZn2(OH)6 . 2H2O e, sugerindo a transição de Zn na forma de óxido para hidróxido. Isto se torna mais evidente no sétimo dia, onde é possível constatar que as reações de hidratação aconteceram (pasta totalmente endurecida), pois neste caso, o Zn é encontrado somente na forma de hidróxido. A formação do composto CaZn2(OH)6 . 2H2O permite que as reações de hidratação da pasta de cimento contendo Zn sejam efetivadas. O trabalho finaliza com a apresentação de um modelo onde se busca explicar o fenômeno observado durante a execução do mesmo.

Lixiviação de potássio da palha de plantas de cobertura em diferentes estádios de senescência após a dessecação química

O manejo químico de espécies de cobertura do solo é prática usual em sistemas de semeadura direta, e a mineralização de nutrientes dos restos vegetais deixados na superfície do solo pode ser intensificada pela ação da água da chuva ao longo da senescência das plantas submetidas ao herbicida. Avaliou-se a lixiviação de K da palha de seis espécies vegetais com potencial de uso como plantas de cobertura do solo, utilizando chuvas simulada em diferentes estádios após a dessecação química. Milheto (Pennisetum glaucum), sorgo de guiné (Sorghum vulgare), aveia preta (Avena strigosa), triticale (Triticum secale), crotalária juncea (Crotalaria juncea) e braquiária (Brachiaria decumbens) foram cultivados em vasos, em casa de vegetação, em Botucatu (SP). Aos 50 dias da emergência, as plantas foram manejadas com herbicida pós-emergente não-seletivo e submetidas à chuva simulada de 30 mm, aos 2, 4, 8 e 16 dias da dessecação, considerando uma quantidade de palha equivalente a 8,0 t ha-1 de matéria seca. As quantidades de K lixiviado das palhas aumentaram, à medida que o estado de senescência das plantas evoluiu após o manejo químico. No que diz respeito à nutrição potássica da cultura subseqüente, a palha do triticale apresentou-se como a melhor alternativa, uma vez que disponibilizou um montante de mais de 9 kg ha-1 de K até 16 dias após a dessecação química das plantas.

Reciclagem de material asfáltico fresado utilizando solventes e microemulsões

With the increase of asphalt milling services was also a significant increase in recycling services pavements. The techniques used today are basically physical processes in which the milled material is incorporated into new asphalt mixtures or executed on site, with the addition of virgin asphalt and rejuvenating agent. In this paper seeks to analyze the efficiency of extraction of CAP (Petroleum Asphalt Cement) mixtures from asphalt milling, using commercial solvents and microemulsions. The solvents were evaluated for their ability to solubilize asphalt using an extractor reflux-type apparatus. Pseudoternary diagrams were developed for the preparation of microemulsion O/W surfactant using a low-cost coconut oil saponified (OCS). Microemulsions were used to extract the CAP of asphalt through physicochemical process cold. Analysis was performed concentration of CAP in solution by spectroscopy. The data provided in the analysis of concentration by the absorbance of the solution as the basis for calculating the percentage of extraction and the mass flow of the CAP in the solution. The results showed that microemulsions prepared with low concentration of kerosene and butanol/OCS binary has high extraction power of CAP and its efficiency was higher than pure kerosene, reaching 95% rate of extraction

Caracterização química e energética de briquetes produzidos com rejeitos de resíduos sólidos urbanos e madeira de Eucaliptus grandis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Reciclagem de resíduo a partir de cinzas de carvão mineral: produção de argamassas

Este trabalho tem como objetivo avaliar a possibilidade de aproveitamento do resíduo obtido a partir da combustão do carvão mineral em caldeiras de leito fluidizado, de uma refinaria de alumina no estado do Pará. Neste contexto, foi avaliada a incorporação de cinzas volantes, como pozolana, em substituição parcial do cimento na produção de argamassas. Para tanto, foram elaborados corpos de prova utilizando-se o cimento do tipo Portland CPII-E-32. As misturas foram definidas na proporção 4:1, ou seja, 4 partes de agregado (sílica) e 1 parte de aglomerante (cimento e cinza), com a inserção de cinza nos teores de 10, 20, 30, 40 e 50 em porcentagem com relação ao cimento, além da argamassa sem adição. Foram definidas duas relações água/aglomerante, 0,4 e 0,8. Após tempo de cura de 7 e 28 dias, foram feitos testes de resistência à compressão para análise de comportamento. Além disso, as argamassas com a relação água/aglomerante 0,8 foram sujeitas a análises complementares de Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente, cujos resultados obtidos mostraram-se compatíveis quando comparados com os dados da literatura, demonstrando ser viável a aplicação das cinzas estudadas na indústria da construção civil.