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Abstract:
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Um dos maiores problemas ambientais da humanidade está relacionado ao manuseio e à destinação de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU). O crescimento da população urbana leva ao aumento do consumo e da diversidade dos resíduos domésticos. O aproveitamento energético de RSU de forma associada à biomassa agrícola e florestal pode ser considerado como uma alternativa para amenizar esses problemas ambientais. O objetivo desta pesquisa foi produzir combustível compactado derivado do aproveitamento de frações não recicláveis de RSU, isto é, papel/papelão (PP), plástico macio (PM) e poliestireno expandido (EPS) combinadas com biomassa da rizicultura (palha - PA e casca de arroz - CA) e florestal (serragem de pinus – SP e serragem de eucalipto – SE visando à aplicação energética. A partir de uma pesquisa correlacional abordou-se a caracterização físico-química (análise imediata, análise elementar e poder calorífico) dos componentes do Combustível Derivado de Resíduo (CDR) e das misturas avaliadas. 12 composições de CDR compactado foram produzidas por meio da moldagem por compressão: A1 (15% CA e 85% PA), A2 (50% SP e 50% SE), A3 (100% SE), A4 (100% SP), B1 (10,5% CA, 59,5% PA, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% EPS), B2 (35% SE, 35% SP, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% EPS), B3 (70% SE, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% EPS), B4 (70% SP, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% ESP), D1 (9% CA, 51% PA, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS), D2 (30% SE, 30% SP, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS), D3 (60% SE, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS), D4 (60% SP, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS). Essas composições tinham 0%, 30% e 40% em massa de fração total de RSU, foram compactadas a 60 °C, 80 °C e 100 °C, e todas foram produzidas também com a adição de glicerol como aglutinante. Com os CDRs prontos, foram realizados testes de absorção de água, teste mecânico de durabilidade e teste de intemperismo. Os resultados mostraram que os CDRs com 40% de RSU compactados a 100°C sem a adição de glicerol apresentaram melhores resultados em relação aos demais. O CDR D4, contendo em sua composição 40% de RSU e compactado a temperatura 100 ºC apresentou maior densidade, durabilidade mecânica, poder calorífico superior (21,31 MJ/kg) e 99,632% de resistência. Esta amostra apresentou um teor de cloro de 0,06%. A amostra A4 apresentou o menor o menor teor de cloro 0,01% comparado às demais composições avaliadas. A adição do glicerol contribuiu com a aparição de fissuras e aumento da expansão, o que resulta em CDRs com baixa resistência e inaptos para os testes de avaliação da qualidade dos CDRs. As amostras de CDR compactadas a 100 °C apresentaram maior densidade e menor expansão, e algumas das composições avaliadas (A2, A4, B1, B2, B3, B4, D1, D2, D3 e D4) apresentaram poder calorífico superior maior que o do carvão mineral típico da região sul de Santa Catarina (18,3 MJ/kg), o que indica o potencial de aplicação do CDR em substituição parcial ou total de carvão mineral e outros combustíveis aplicados ao setor industrial. |
