Utilização de resíduos da construção civil como pré-tratamento na diminuição do índice de acidez dos óleos residuais

Abstract

Resumo : O biodiesel é proveniente de fontes renováveis como óleos vegetais e gorduras animais. Ele surgiu com o objetivo de minimizar a utilização dos combustíveis fósseis e mitigar os danos ao meio ambiente. O óleo residual, que é resultante da cocção de alimentos, pode servir de matéria prima para a produção de biodiesel, visando benefícios ambientais, econômicos e sociais. Entretanto esse óleo necessita de pré tratamentos em razão da elevada concentração de ácidos graxos livres. Fatores como altas temperaturas, múltiplas utilizações e excesso de umidade desencadeiam reações que aumentam sua acidez. Diante disso, a argamassa e o concreto que são materiais fundamentais na construção civil, desempenhando papéis essenciais em diversas aplicações, sendo que sua utilização resulta em um material sobressalente que são gerados a partir de obras ou demolições. Segundo o CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) nº 307/2002, eles se enquadram em resíduos da construção civil Classe A, os quais podem ser reutilizados, reciclados ou destinados a aterros específicos de resíduos inertes, não apresentando riscos significativos ao meio ambiente. A maior parte dos resíduos da construção civil são desta classe, os chamados produtos cerâmicos, que são potenciais materiais neutralizantes. Nesse contexto este trabalho teve o objetivo de avaliar a capacidade da argamassa e do concreto em neutralizar os ácidos graxos livres presentes no óleo residual de fritura. Para isso foi realizado um estudo cinético da redução de acidez do óleo utilizando ambos os materiais, obtendo-se melhor resposta para argamassa. A partir da definição da utilização da argamassa definiu-se um delineamento composto central rotacional, com objetivo de determinar as melhores condições experimentais (temperatura, massa de argamassa e agitação) que fossem capazes de fornecer a maior redução do índice de acidez. Para a argamassa que se destacou como melhor material, foram realizados testes comparativos para redução do índice de acidez com o carvão ativado comercial (CAC). A argamassa foi caracterizada por meio de Fisissorção de Nitrogênio pelo método de Brunauer, Emmett e Teller (BET), Espectroscopia de Energia Dispersiva acoplado a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV/EDS) e Ponto de Carga Zero (pHPCZ). Nas melhores condições experimentais obtidas a partir da análise estatística dos resultados do DCCR a argamassa obteve um índice de redução de acidez de 82% enquanto para o carvão ativado foi de 62%

Abstract : Biodiesel is derived from renewable sources such as vegetable oils and animal fats. It emerged with the objective of minimizing the use of fossil fuels and mitigating environmental damage. Residual oil resulting from food cooking can serve as raw material for biodiesel production, aiming for environmental, economic, and social benefits. However, this oil requires pre-treatment due to its high concentration of free fatty acids. Factors such as high temperatures, multiple uses, and excess moisture trigger reactions that increase its acidity. Therefore, mortar and concrete, which are fundamental materials in construction, play essential roles in various applications. Their use results in surplus material generated from construction or demolition, classified by CONAMA (National Council for the Environment) No. 307/2002 as Class A construction waste, which can be reused, recycled, or sent to specific inert waste landfills, posing no significant risks to the environment. Most construction waste falls into this class, specifically ceramic products, which are potential neutralizing materials. In this context, this study aimed to evaluate the ability of mortar and concrete to neutralize the free fatty acids present in residual frying oil. For this purpose, a kinetic study of acidity reduction in the oil was carried out using both materials, with a better response observed for mortar. Upon defining the use of mortar, a rotational central composite design was employed to determine the best experimental conditions (temperature, mortar mass, and agitation) capable of providing the greatest reduction in acidity index. For the mortar identified as the superior material, comparative tests were conducted for acidity index reduction with commercial activated carbon (CAC). The mortar was characterized using Nitrogen Physisorption by the Brunauer, Emmett, and Teller (BET) method, Energy Dispersive Spectroscopy coupled with Scanning Electron Microscopy (SEM/EDS), and Zero Point of Charge (pHPCZ). Under the best experimental conditions derived from statistical analysis of the results from the Central Composite Rotational Design (CCRD), the mortar achieved an acidity reduction index of 82%, whereas for activated carbon, it was 62%.