Obtenção de biocombustíveis a partir de rejeitos graxos oriundos de caixas de gordura do sistema de esgotamento sanitário do distrito federal e de fontes domésticas

Abstract

A partir de resíduos graxos (oriundos da caixa de gordura de uma estação de tratamento de esgoto, de fritura e de gordura de porco) ocorre a geração de biocombustíveis que atendem as especificações legais. Além da redução do custo de produção, seu uso para obtenção de biocombustíveis previne a poluição de recursos hídricos e auxilia na gestão desse tipo de resíduo. Este trabalho mostrou que os resíduos gordurosos (analisados por Espectroscopia de Emissão Ótica por Plasma Indutivamente Acoplado ICP-OES) não possuíam metais potencialmente tóxicos e, a análise por Fluorescência de Raios X mostrou que possuíam baixo Teor de Enxofre Total. Os resíduos graxos comprovaram a oxidação das cadeias por meio dos índices de Iodo e da Análise de Estabilidade Oxidativa Rancimat. O Índice de Acidez da caixa de gordura (CXA) foi elevado e a Espectroscopia de Infravermelho e Ressonância Magnética Nuclear e cromatografia líquida de alta eficiência indicaram a presença de ácidos graxos livres. As amostras de óleo de fritura (FRIT) e de gordura de porco residual (PORC) apresentaram maior percentual de triacilglicerídeos. O biodiesel formado apresentou propriedades físicas e químicas (Densidade, Viscosidade e Cinzas) dentro dos limites máximos estabelecidos pela norma vigente. Porém, a viscosidade do biodiesel da CXA e o Resíduo de Carbono de todas as amostras desviaram-se ligeiramente do máximo admitido pela norma. A reação que gerou maior rendimento foi a oriunda do OGR CXA enquanto a maior conversão ocorreu com a amostra PORC. Os bio-óleos produzidos a partir da pirólise apresentaram parâmetros físico-químicos compatíveis àqueles atribuídos ao diesel de petróleo. O bio-óleo oriundo de óleo de fritura formou maior fração de alcanos e alquenos, enquanto as demais formaram uma mistura de hidrocarbonetos e ácidos carboxílicos. O craqueamento catalítico utilizando acetato de cobre e cobalto gerou produtos com maior índice de acidez, Resíduo de Carbono e Viscosidade. As análises qualitativas de Espectroscopia de Infravermelho e Ressonância Magnética Nuclear denotam a presença de um produto ácido. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

From waste oils and grease (derived from the fat trap of a sewage treatment station, frying and lard) generation of biofuels that meet the legal specifications occurs. Besides reducing the cost of production, their use for obtaining biofuels prevents pollution of water resources and assists in managing this type of waste. This work showed that fatty waste (analyzed by Optical Emission Spectroscopy by Inductively Coupled Plasma ICP-OES) had no potentially toxic metals and analysis by X-Ray Fluorescence showed in Sulfur Total Analysis. The fatty residues confirmed the oxidation of the chains through the Iodine Index and the Rancimat Oxidative Stability Analysis. The acidity Index of the fat (CXA) box was high and the Infrared Spectroscopy (IR), Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and High Performance Liquid Chromatography (HPLC) indicated the presence of free fatty acids. Samples of frying oil (FRIT) and residual pork fat (PORC) showed a higher percentage of triacylglycerides. Biodiesel fm showed physical and chemical properties (density, viscosity and ash) within the limits established by current regulations. However, the viscosity of biodiesel CXA and Carbon Residue of all samples deviated slightly from the maximum permitted by the standard. The reaction that generated the highest yield was coming from CXA while most conversion occurred with PORC. Bio-oils samples showed physicochemical parameters assigned to those compatible with petroleum diesel. The bio-oil derived from cooking oil formed larger fraction of alkanes and alkenes, while the others formed a mixture of hydrocarbons and carboxylic acids. The catalytic cracking using copper and cobalt acetate generated products with higher acidity, Carbon Residue and Viscosity. Qualitative analysis of infrared and nuclear magnetic resonance denote the presence of an acid product.