Sempre que possível, a mistura material sorvente e produto deverá ser recolhida e encaminhada para destinação final adequada, mediante aprovação do órgão ambiental competente (LOPES et al., 2005). Uma opção é que o destino deste resíduo seja a incineração com um propósito a geração de energia. Na Tabela 4.8 estão apresentados os resultados dos Poderes Calorífico Superior, Inferior e Útil dos biosorventes antes de sua utilização.
A determinação do PCS torna-se importante uma vez que, após a utilização dos biosorventes estes poderão ser empregados na geração de energia. Em função do poder calorífico e conteúdo de cinzas, a turfa pode ser classificada em energética e agrícola. Para a turfa energética considera-se o teor de cinzas inferior a 25% e poder calorífico superior em base seca maior que 14653,8 kJ/kg (MORAES, 2001). A turfa comercial investigada como sorvente de óleo diesel e biodiesel possui teor de cinzas inferior a 25% (Tabela 4.3) e poder calorífico de 16823,6 kJ/kg indicando que esta também pode ser empregada como combustível.
O baixo teor de cinzas dos biosorventes é uma característica favorável do ponto de vista energético visando o reaproveitamento energético (RIBEIRO, 2000).
Tabela 4.8 - Poder Calorífico Superior (PCS), Inferior (PCI) e Útil (PCU) dos biosorventes.
Biomassa PCS (kJ/kg) PCI (kJ/kg) PCU (kJ/kg)
Turfa 16823,6 15704,5 13619,0 Coco 19226,1 17805,2 15977,0 Curauá 17418,2 15983,8 14504,5 Paina 17998,5 16693,8 14965,7 Taboa inteira 17418,2 15983,8 14504,4 Flor da Taboa 17253,9 15908,6 14251,1 Aguapé inteiro 14717,4 13523,4 11599,6
Destaca-se que o aguapé inteiro possui o menor teor de carbono 36,0 %, hidrogênio 5,03 % e maior teor de nitrogênio 2,39 % (Tabela 4.1) e um elevado teor
de cinzas 13,7 % (Tabela 4.3) se comparado aos demais biosorventes. Elevado teor de cinzas em um material representa quantidade de material inerte na geração de energia.
A paina com 45,5 % de carbono, 5,78 % de hidrogênio e 0,32 % de nitrogênio (Tabela 4.1) e 0,43 % de cinzas exibe um poder calorífico superior 17998,5 kJ/kg. Diante da influencia direta das características químicas dos materiais sobre o poder calorífico verifica-se para o aguapé o menor poder calorífico em relação aos demais.
No entanto, a sorção de óleo aumenta o poder calorífico, tomando como exemplo a paina pode-se verificar a importância do aproveitamento energético do biosorventes após sua utilização. Após sorção de diesel por um período de 60 minutos em sistema seco temos um poder calorífico superior (PCS) de 39975,7 kJ/kg.
Desta forma, qualquer biosorvente após sorção de óleo representa um resíduo que pode ser empregado na geração de energia, dando um destino adequado e útil para estes.
5 CONCLUSÕES
Uma vez que, o biodiesel está sendo produzido para complementar ou futuramente substituir o diesel, verifica-se a necessidade de estudos que avaliem o comportamento dos sorventes frente ao óleo diesel e o biodiesel.
Os biosorventes (coco, curauá, paina, taboa, flor da taboa e aguapé) apresentaram capacidade de sorção para ambos os óleos, diesel e biodiesel, equivalente e em alguns casos superior à verificada para o sorvente comercial a base de turfa.
Os resultados indicam que existe relação entre as propriedades físico- químicas e anatômicas dos biosorventes com a sorção. Essa relação é verificada onde os biosorventes com elevada hidrofobicidade possuem sorção superior e pelas imagens de microscopia onde observa-se a interação do óleo com o biosorvente.
As fibras de coco e curauá (amostras brutas) demonstraram capacidade de sorção semelhante àquela apresentada para o sorvente comercial a base de turfa em ambos os óleos. No entanto, somente para a aplicação em sistema seco uma vez que, existe baixa flutuabilidade em sistemas hídricos.
A paina e a flor da taboa exibiram elevada capacidade de sorção se comparada aos demais biosorventes nos três sistemas (seco, estático e dinâmico). Embora, possuam menor disponibilidade no ambiente.
As macrófitas aquáticas (taboa e aguapé) foram eficientes na sorção dos óleos estudados se comparadas à turfa. A abundância destas plantas em ambientes naturais eutrofizados e sua utilização na biorremediação disponibilizam biomassa que pode ser empregada para a produção de sorventes naturais.
Nos testes realizados com diferentes granulometrias (3350 μm, 850 μm, 425 μm e 180 μm) para os biosorventes verificou-se comportamento distinto de sorção. Sabendo-se desta influência, estudos de moagem que garantam maior quantidade de determinadas granulometrias ou preparo de material de granulometria específica por separação física pode ser uma alternativa para um sorvente que exiba o melhor desempenho possível.
O emprego destes biosorventes em outras situações como filtros em águas contaminadas por óleos, estudo de viabilidade econômica de preparo destes materiais considerando todas as variáveis que influenciam o valor final do produto, determinação do poder calorífico dos resíduos dos sorventes após utilização nos três sistemas e testes de sorção com outros óleos como óleo cru em testes em água marinha são sugestões de estudos futuros.
Assim, a possibilidade do emprego de um biosorvente nacional em com desempenho de sorção de óleo igual ou superior é uma vantagem e um incentivo uma vez que a turfa utilizada no Brasil é importada do Canadá.
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Sorção de Óleo em Sistema Seco
Teste de Significância para Sorção de Diesel (Coco, Curauá e Turfa).
Efeito SQ GL QM F p
Intercept 191,2675 1 191,2675 31041,43 0,0000 Biosorvente 0,3523 2 0,1761 28,59 0,0000 Tempo 0,2535 5 0,0507 8,23 0,0000 Granulometria 6,3416 3 2,1139 343,07 0,0000 Biosorvente*Tempo 1,0195 10 0,1019 16,55 0,0000 Biosorvente*Granulometria 11,3591 6 1,8932 307,25 0,0000 Tempo*Granulometria 0,7481 15 0,0499 8,09 0,0000 Biosorvente*Tempo*Granulometria 1,0131 30 0,0338 5,48 0,0000 Error 0,8873 144 0,0062Teste de Significância para Sorção de Biodiesel (Coco, Curauá e Turfa).
Efeito SQ GL
QM F p
Intercept 242,0809 1 242,0809 16818,21 0,0000 Biosorvente 0,1166 2 0,0583 4,05 0,0194 Tempo 0,9696 5 0,1939 13,47 0,0000 Granulometria 12,9996 3 4,3332 301,04 0,0000 Biosorvente*Tempo 0,6001 10 0,0600 4,17 0,0000 Biosorvente*Granulometria 16,9015 6 2,8169 195,70 0,0000 Tempo*Granulometria 0,3456 15 0,0230 1,60 0,0802* Biosorvente*Tempo*Granulometria 0,6560 30 0,0219 1,52 0,0552* Error 2,0727 144 0,0144 *não diferiramTeste de Significância para Sorção de Diesel (Taboa inteira, Taboa aérea e Turfa).
Efeito SQ GL
QM F p
Intercept 315,1823 1 315,1823 46192,91 0,0000 Biosorvente 69,8084 2 34,9042 5115,54 0,0000 Tempo 1,2868 5 0,2574 37,72 0,0000 Granulometria 3,4889 3 1,1630 170,44 0,0000 Biosorvente*Tempo 0,4020 10 0,0402 5,89 0,0000 Biosorvente*Granulometria 11,4665 6 1,9111 280,09 0,0000 Tempo*Granulometria 0,2738 15 0,0183 2,68 0,0012 Biosorvente*Tempo*Granulometria 0,5512 30 0,0184 2,69 0,0000 Error 0,9825 144 0,0068Efeito SQ GL
QM F p
Intercept 487,8039 1 487,8039 31968,03 0,0000 Biosorvente 103,3000 2 51,6500 3384,86 0,0000 Tempo 0,7678 5 0,1536 10,06 0,0000 Granulometria 6,5933 3 2,1978 144,03 0,0000 Biosorvente*Tempo 0,1709 10 0,0171 1,12 0,3509* Biosorvente*Granulometria 30,0891 6 5,0148 328,65 0,0000 Tempo*Granulometria 0,3671 15 0,0245 1,60 0,0792* Biosorvente*Tempo*Granulometria 0,7424 30 0,0247 1,62 0,0320 Error 2,1973 144 0,0153 *não diferiramTeste de Significância para Sorção de Diesel (Aguapé inteira, Aguapé aérea, Aguapé Raiz e Turfa).
Efeito SQ GL
QM F p
Intercept 567,6382 1 567,6382 54072,32 0,0000 Biosorvente 34,2479 3 11,4160 1087,47 0,0000 Tempo 1,8485 5 0,3697 35,22 0,0000 Granulometria 26,9091 3 8,9697 854,44 0,0000 Biosorvente*Tempo 0,4600 15 0,0307 2,92 0,0003 Biosorvente*Granulometria 19,2754 9 2,1417 204,02 0,0000 Tempo*Granulometria 1,4534 15 0,0969 9,23 0,0000 Biosorvente*Tempo*Granulometria 2,0368 45 0,0453 4,31 0,0000 Error 2,0156 192 0,0105Teste de Significância para Sorção de Biodiesel (Aguapé inteira, Aguapé aérea, Aguapé Raiz e Turfa).
Efeito SQ GL
QM F p
Intercept 577,0102 1 577,0102 68678,52 0,0000 Biosorvente 15,5521 3 5,1840 617,03 0,0000 Tempo 1,3402 5 0,2680 31,90 0,0000 Granulometria 22,1468 3 7,3823 878,67 0,0000 Biosorvente*Tempo 0,3698 15 0,0247 2,93 0,0003 Biosorvente*Granulometria 13,6781 9 1,5198 180,89 0,0000 Tempo*Granulometria 0,7658 15 0,0511 6,08 0,0000 Biosorvente*Tempo*Granulometria 1,1730 45 0,0261 3,10 0,0000 Error 1,6131 192 0,0084Sorção de Óleo em diferentes Sistemas (Seco, Estático e Dinâmico)
Teste de Significância para Sorção de Diesel (Paina, Flor da Taboa e Turfa).
Efeito SQ GL
QM F p
Intercept 1266,321 1 1266,321 9550,989 0,0000 Biosorvente 422,495 2 211,248 1593,295 0,0000 Tempo 0,659 3 0,220 1,658 0,1836* Sistema 4,505 2 2,252 16,988 0,0000 Biosorvente*Tempo 5,686 6 0,948 7,148 0,0000 Biosorvente*Sistema 35,208 4 8,802 66,387 0,0000 Tempo*Granulometria 1,252 6 0,209 1,574 0,1673* Biosorvente*Tempo*Sistema 3,257 12 0,271 2,047 0,0318 Error 9,546 72 0,133 *não diferiramTeste de Significância para Sorção de Biodiesel (Paina, Flor da Taboa e Turfa).
Efeito SQ GL
QM F p
Intercept 1218,857 1 1218,857 10627,76 0,0000 Biosorvente 395,369 2 197,684 1723,70 0,0000 Tempo 2,507 3 0,836 7,29 0,0002 Sistema 1,569 2 0,785 6,84 0,0019 Biosorvente*Tempo 2,325 6 0,387 3,38 0,0054 Biosorvente*Sistema 2,946 4 0,736 6,42 0,0001 Tempo*Granulometria 6,090 6 1,015 8,85 0,0000 Biosorvente*Tempo*Sistema 8,749 12 0,729 6,36 0,0000 Error 8,257 72 0,115Teste de Significância para Sorção de Diesel (Taboa Inteira, Aguapé Inteira e Turfa).
Efeito SQ GL
QM F p
Intercept 344,4722 1 344,4722 7576,214 0,0000 Biosorvente 13,6439 2 6,8220 150,040 0,0000 Tempo 0,4600 3 0,1533 3,373 0,0229 Sistema 1,1695 2 0,5847 12,860 0,0000 Biosorvente*Tempo 1,4000 6 0,2333 5,132 0,0001 Biosorvente*Sistema 0,5465 4 0,1366 3,005 0,0237 Tempo*Granulometria 1,4786 6 0,2464 5,420 0,0001 Biosorvente*Tempo*Sistema 2,2948 12 0,1912 4,206 0,0000 Error 3,2737 72 0,0455Teste de Significância para Sorção de Biodiesel (Taboa Inteira, Aguapé Inteira e Turfa)