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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/6024| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Análise da recuperação de fósforo através da carbonização hidrotérmica de resíduos alimentares |
| Autor(es): | Boschmann, Tiago Baumbach |
| Primeiro Orientador: | Muniz, Ana Rosa Costa |
| 1° Membro da banca: | Muniz, Ana Rosa Costa |
| 2° Membro da banca: | Almeida, André Ricardo Felkl de |
| 3° Membro da banca: | Junges, Fernando |
| Resumo: | O fósforo é um nutriente insubstituível e essencial para o crescimento das plantas, sendo um dos principais compostos constituintes de corretivos agrícolas. A principal fonte de fósforo são as rochas fosfáticas, que já são consideradas matéria-prima crítica pois não é renovável. Esse fato gerou muitas pesquisas para a recuperação desse composto a partir de matérias-primas alternativas. O presente trabalho teve como principal objetivo, avaliar as diferentes condições na carbonização hidrotérmica (HTC) de resíduos alimentares (RA), para a recuperação de fósforo no produto sólido (hidrochar - HC), além de verificar as propriedades energéticas do HC formado. Os RA foram coletados de restaurantes populares da cidade de Bagé no Rio Grande do Sul após o horário de almoço. Embalagens e ossos foram retirados do processo. Os RA foram triturados para a homogeneização e congelados até a utilização. Parte dos resíduos foram caracterizados em relação às análises imediata, termogravimétrica (TGA) e teor de fósforo e a outra parte foi para a HTC. Os RA apresentaram os teores de umidade, voláteis, carbono fixo e cinzas de aproximadamente 55, 44, 2 e 2% respectivamente, e não formou quantidade suficiente de precipitado para a quantificação de fósforo. Os HCS formados foram caracterizados em relação as análises imediata, TGA, calorimétrica e teor de fósforo. Os HCs formados em 200°C (HC-200°C), em 250°C (HC-250°C) e o em 300 °C (HC 300°C) obtiveram aproximadamente 36,0, 26,5 e 16,0% de umidade respectivamente. Os teores de material volátil, cinzas e carbono fixo foram determinados em base seca, sendo de aproximadamente 63, 3 e 35% para o HC 200 °C, respectivamente, 56, 3 e 41% para o HC-250 °C e 44, 2 e 54 para o HC-300 °C. A partir da análise TGA, verificou-se que os HCs apresentam dois picos de decaimento de massa em que o primeiro corresponde aos voláteis e o segundo à lignina e proteínas. O poder calorífico para os hidrochars HC-200 °C, HC-250 °C e HC-300°C foram de 48, 53 e 49 MJ.kg-1 respectivamente. O HC-250 °C apresentou um pequeno teor de fósforo de 0,35%, mas alto teor de carbono fixo. Esse procedimento foi eficiente pois concentrou nutrientes no HC. Mesmo em baixa quantidade, foi possível determinar fósforo no HC. O HC possui propriedades combustíveis melhores que o carvão mineral. |
| Abstract: | Phosphorus is an irreplaceable and essential nutrient for plant growth, being one of the main constituents of agricultural fertilizers. The main source of phosphorus is phosphate rock, which is already considered a critical raw material as it’s not renewable. This fact generated a lot of recovery phosphorus researchs from alternative raw materials. The main objective of this work was to evaluate the different conditions in the hydrothermal carbonization (HTC) of food waste (RA), for the recovery of phosphorus in the solid product (hydrochar - HC), in addition to verifying the energetic properties of the formed HC. The RAs were collected from popular restaurants in Bagé city in Rio Grande do Sul after lunchtime. Packaging and bones were removed from the process. The RAs were ground for homogenization and frozen until use. Part of the residues were characterized in relation to immediate, thermogravimetric (TGA) and phosphorus content analyses, and the other part was for HTC. The RA had moisture, volatile, fixed carbon and ash contents of approximately 55, 44, 2 and 2% respectively, and did not form a sufficient amount of phosphorus precipitate for quantification. The formed HCs were characterized in relation to immediate, TGA, calorimetric and phosphorus content analyses. The HCs formed at 200°C (HC-200°C), at 250°C (HC-250°C) and at 300°C (HC-300°C) obtained approximately 36,0, 26,5 and 16,0% of moisture respectively. The volatile material, ash and fixed carbon contends on HCs were determined on a dry basis, being approximately 63, 3 and 35% for HC-200 °C respectively, 56, 3 and 41% for HC-250 °C and 44, 2 and 54 for HC-300°C. From the TGA analysis, it was verified which the HCs present two peaks of mass decay, the first corresponding to volatiles and the second to lignin and proteins. The calorific value for the hydrochars HC-200 °C, HC-250 °C and HC-300 °C were 48, 53 and 49 MJ.kg-1 respectively. HC-250 °C had a small phosphorus content of 0.35%, but a high fixed carbon content. This procedure was efficient because it concentrated nutrients in the HC. Even low amounts, it was possible to detect phosphorus in the HC. The HC has better fuels proprieties than coal. |
| Palavras-chave: | Hidrochar Análise imediata Poder calorífico Termogravimétrica. Hydrochar Immediate analysis Calorific power Thermogravimetric |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal do Pampa |
| Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
| Campus: | Campus Bagé |
| Citação: | BOSCHMANN, Tiago Baumbach."Análise da recuperação de fósforo através da carbonização hidrotérmica de resíduos alimentares" . 68 p. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química ) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2021. |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/6024 |
| Data do documento: | 7-Out-2021 |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química |
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