Valorização de resíduos da serragem de madeira de eucalipto a partir da aplicação da pirólise
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Date
2022-02-22Primeiro coorientador
Bertuol, Daniel Assumpção
Primeiro membro da banca
Abaide, Ederson Rossi
Segundo membro da banca
Mallmann, Evandro Stoffels
Terceiro membro da banca
Oliveira, Jivago Schumacher de
Quarto membro da banca
Rodrigues, Marco Antônio Siqueira
Metadata
Show full item recordAbstract
O presente trabalho teve como foco, agregar valor à serragem da madeira de
eucalipto, a qual é um resíduo lignocelulósico. Isso foi realizado a partir da aplicação
da técnica de pirólise, convertendo a serragem em biochar. Os produtos sólidos
(biochar) obtidos da pirólise foram investigados com relação à sua aplicação como
briquetes (fins energéticos) e como material adsorvente. Na primeira etapa do
trabalho, o biochar foi misturado com outros resíduos aglutinantes tais como cera
bruta (resíduos da pirólise de polímeros) e folhas de eucalipto, na presença de amido,
para a confecção de briquetes. Os briquetes foram analisados quanto ao seu poder
calorífico superior (PCS) e resistência mecânica. O rendimento de biochar obtido na
pirólise foi de 35%, e o PCS do mesmo foi de 33,02 MJ/kg a 400 ºC. As proporções
de resíduos (cera bruta e/ou folha de eucalipto) avaliadas na composição dos
briquetes de carvão foram 10, 20 e 30%. A proporção de amido de milho foi fixada em
8%. Os briquetes com 30% de cera bruta apresentaram o melhor PCS, 23,45 MJ/kg,
e maior resistência mecânica ao teste de quebra, 97,81%. Em síntese, foram
produzidos briquetes de alta eficiência energética e durabilidade. Na segunda etapa
do trabalho, o biochar foi quimicamente ativado com ácido fosfórico (40%) e
impregnado com hidróxidos duplos lamelares de cálcio e alumínio (Ca/Al HDL), para
melhorar sua capacidade de adsorção. O novo material adsorvente desenvolvido foi
aplicado para remover o corante cristal violeta (CV) de soluções aquosas através da
operação de adsorção em batelada. Os resultados da caracterização do adsorvente
sugeriram que o material foi efetivamente sintetizado e suportado no biochar. Além
disso, os experimentos de adsorção indicaram que o pH 8 foi mais adequado para
adsorção do corante CV. Na cinética e isoterma de adsorção, os dados experimentais
se ajustaram melhor ao modelo cinético de pseudo-segunda ordem e ao modelo
isotérmico de Freundlich, respectivamente. O novo adsorvente desenvolvido mostrou
uma alta capacidade de adsorção do corante CV alcançando a melhor capacidade de
adsorção de 496,55 mg·g−1 a 50°C. Com relação as propriedades termodinâmicas, o
uso deste adsorvente demonstrou um processo favorável, espontâneo e endotérmico.
Nos ciclos de adsorção e dessorção, esse novo material adsorvente manteve 71% da
capacidade adsortiva inicial, mesmo após quatro ciclos de reutilização. Com isso, esse
novo biochar, quimicamente ativado com ácido fosfórico (40%) e impregnado com
Ca/Al HDL, produzido gerou um adsorvente sustentável com alto desempenho para
tratamento de efluentes contaminados por corantes.
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