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Abstract:
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O gerenciamento sustentável de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) é um desafio para a sociedade. A combinação de RSU com biomassa para produzir combustíveis derivados de resíduos (CDR) é uma alternativa promissora para reduzir a quantidade de RSU destinada a aterro sanitário, valorizar as frações não recicláveis, aliado à recuperação energética. Neste estudo foram produzidos CDR de misturas de rejeitos de RSU (papel/papelão (PP), plástico macio (PM) e poliestireno expandido (EPS)) com biomassa da rizicultura (palha, PA e casca de arroz, CA) e florestal (pinus, SP e eucalipto, SE). Empregou-se abordagem correlacional para caracterizar físico-quimicamente as frações de materiais e as misturas (análises imediata, elementar, elementos-traço, poder calorífico e composição química das cinzas). Foram produzidas 80 composições com fração total de RSU de 0%, 10%, 20%, 30% e 40% em massa, sem e com aglutinante (água, óleo vegetal ou mistura de ambos). Essas foram compactadas por meio de moldagem por compressão em escala laboratorial à temperatura de 100 °C. Determinou-se a densidade dos compactados e foram aplicados testes de absorção de água, durabilidade mecânica e intemperismo para avaliar sua qualidade. Os resultados indicaram que as amostras com 40% de RSU, biomassa florestal e sem aglutinante apresentaram desempenho superior em vários aspectos, por exemplo, a E4S (60% SP, 31,44% PP, 7,36% PM e 1,2% EPS) apresentou maior densidade (1,292 g/cm³), enquanto o CDR D3S (70% SE, 23,58% PP, 5,52% PM e 0,9% EPS) exibiu a maior resistência mecânica (99,77%). A amostra A4S (100% SP) apresentou o menor teor de cinzas (0,32%) e cloro (0,01%) entre as composições testadas. Nos CDRs, o teor de cinzas variou de 0,77% a 16,35% e o de cloro de 0,01% a 0,53%, refletindo a maior diversidade de materiais. A adição de CDR à biomassa pode melhorar propriedades do combustível, como a resistência ao intemperismo. O impacto da adição de óleo vegetal na durabilidade dos compactados não foi estatisticamente significativo, o óleo pode não ter interagido adequadamente com os componentes, especialmente materiais não orgânicos, reduzindo sua eficácia. A adição de água contribuiu para a formação de fissuras e aumento da expansão dos CDR. Os CDR E3S (60% SE, 31,44% PP, 7,86% PM e 1,2% EPS) e E4S (60 SP, 31,44% PP, 7,86% PM e 1,2% EPS) mostraram maior poder calorífico superior (21,31 MJ/kg, b.s.) em comparação ao do carvão mineral típico da região sul de Santa Catarina (18,3 MJ/kg, b.s.), evidenciando seu potencial para substituição parcial ou total de combustíveis fósseis no setor industrial e energético. Há expectativa de que a produção de CDR como forma de valorização de RSU cresça e sua aplicação como combustível alternativo, em parte renovável, contribua para a transição energética no Brasil, reduzindo impactos ambientais negativos, e para o alcance dos ODS 6, 7, 11, 12 e 13.
Palavras-chave: Rejeitos da reciclagem; Valorização de resíduos; Energia alternativa; Transição energética. |
