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Please use this identifier to cite or link to this item: http://tede.unioeste.br/handle/tede/3499
Tipo do documento: Dissertação
Title: Aplicação das cinzas de bagaço de cana-de-açúcar como material adsorvente na purificação de óleo residual
Other Titles: Application of sugarcane bagasse fly ash as adsorbent material in waste cooking oil purification
Autor: Bonassa, Gabriela 
Primeiro orientador: Frigo, Elisandro Pires
Primeiro coorientador: Teleken , Joel Gustavo
Primeiro membro da banca: Frigo, Elisandro Pires
Segundo membro da banca: Santos, Reginaldo Ferreira
Terceiro membro da banca: Scheufele , Fabiano Bisinella
Resumo: As cinzas de bagaço de cana são subprodutos gerados na indústria sucroalcooleira na cogeração de energia, e devido as suas características alcalinas, abrasivas e porosas, possuem potencial de serem aplicadas como material adsorvente, na purificação de óleo residual. Este é proveniente do processo de cocção de alimentos, apresentando-se como alternativa do ponto de vista ambiental, econômico e social para emprego como matéria-prima na produção de biodiesel. No entanto, as altas temperaturas e múltiplas utilizações do óleo durante a fritura, além do contato com alimentos diversificados e congelados, induzem a minimização de sua qualidade devido à elevada concentração de ácidos graxos livres, umidade e peróxidos que este passa a possuir, provenientes das reações de hidrólise e oxidação. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi à avaliação do potencial adsorvente das cinzas de bagaço de cana e carvão ativado na purificação do óleo residual, em diferentes condições operacionais que influenciam no processo de adsorção. Ambos os materiais foram caracterizados por Fisissorção de N2, Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva, para análises texturais, morfológicas e semi-elementares. Na etapa de tratamento do óleo residual, testaram-se faixas de temperatura de 15 a 25 ºC, massa de adsorvente de 0,33 a 4,95 g e agitações entre 50 a 200 rpm, variáveis independentes pré-determinadas em um planejamento experimental do tipo Delineamento Composto Central Rotacional, que visa a otimização do processo com a redução do número de ensaios. Constatou-se que estatisticamente os intervalos estudados são significativos na redução dos índices de acidez (IA) e peróxido (IP) e ambos os materiais proporcionaram eficiências próximas no aprimoramento da qualidade do óleo residual, com as cinzas as minimizações da concentração de IA e IP chegaram a 59 e 25 %, respectivamente, enquanto que empregando o adsorvente comercial (carvão ativado), 57 e 27 %. A utilização das cinzas de bagaço no tratamento de óleo residual, devido ao seu baixo custo e serem resíduos gerados em grandes quantidades no Brasil proporcionam vantagens positivas do ponto de vista ambiental, econômico e social. Além disso, por possuírem eficiência em tal aplicação comparável a adsorventes comerciais, minimizam os gastos atrelados às etapas de purificação de matérias-primas para síntese de biodiesel, a partir de óleos residuais com elevados teores de oxidação e ácidos graxos livres.
Abstract: The sugarcane bagasse fly ash are byproducts generated in the sugar and alcohol industry in energy cogeneration, and due to their alkaline characteristics, abrasive and porous, present great potential to be used as an adsorbent material, such as in cooking oil purification. These residual oil are derived from the process of cooking food, presenting itself as an environmental, economic and social alternative for use as a feedstock for biodiesel production. By considering the high temperatures and multiples utilizations of these oils, which are put into contact with diversified and frozen foods, induce the minimization of their quality due to the high concentration of free fatty acids, moisture and peroxides arising from hydrolysis and oxidation reactions. In this sense, the aim of the present work was the evaluation of the adsorbent potential of sugarcane bagasse fly ash and activated carbon in the purification of waste cooking oil, evaluating operational conditions that may influence the adsorption process. Both materials were characterized by N2 Physisorption, Scanning Electron Microscopy and Dispersive Energy Spectroscopy, for textural, morphological and composition analyzes. In the waste cooking oil treatment step, temperatures rages from 15 to 25 ºC, adsorbent mass from 0,33 to 4,95 g and agitation speed between 50 and 200 rpm, the independent variables were predetermined in an experimental planning of the Rotational Central Composite Design, which aims to optimize the process by reducing the number of tests. It was found statistically in the intervals studied that the different conditions were statistically significant in the reduction of acidity (AV) and peroxide (PV) values and both materials provided near efficiencies in the improvement of residual oil quality, wherein the ashes led to a AV and PV minimizations around 59 and 25 %, respectively, while by using the commercial adsorbent (activated carbon), 57 and 27 %. The utilization of bagasse fly ashes in the waste cooking oil treatment, due to their low cost and be a waste generated in large quantities in Brazil provide positive advantages from the environmental, economic and social point of view. In addition, considering its efficiency to such application which is comparable to the commercial adsorbents, they minimize the expenses relates to the feedstock purification stages for biodiesel synthesis, from residual oils with high levels of oxidation and free fatty acids.
Keywords: Biocombustíveis
Resíduos agroindustriais
Adsorção
Biofuels
Agroindustrial wastes
Adsorption
CNPq areas: CIENCIAS AGRARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura
Campun: Cascavel
Citation: BONASSA, Gabriela. Aplicação das cinzas de bagaço de cana-de-açúcar como material adsorvente na purificação de óleo residual. 2018. 90 f. Dissertação( Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/3499
Issue Date: 17-Mar-2018
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura (CVL)

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