Aproveitamento de resíduos sólidos contendo metais originado do processo de pirólise de biomassas para adsorção de CO2

Tendo em vista o aquecimento global promovido pela emissao de CO2, ha grande necessidade de desenvolver pesquisas que elimine esse poluente, principalmente com novos materiais, em particular residuos solidos, viabilizando economicamente o processo. O presente trabalho tem como objetivo agregar valor ao carvao rico em oxidos metalicos originado da pirolise do lodo do esgoto domestico e da serragem da madeira, para aplicacao no processo de adsorcao de CO2. Tambem foi avaliada a capacidade de adsorcao de CO2 com a zeolita 13X comercial funcionalizada com grupo amina. As atividades experimentais realizadas compreenderam a ativacao quimica dos carvoes com KOH e fisica (atmosfera de nitrogenio), funcionalizacao da zeolita 13X com MEA, caracterizacao das amostras pelas tecnicas BET, DRX, FRX, MEV e TG. A avaliacao da capacidade adsortiva dos solidos, frente a adsorcao do CO2, foi realizada atraves dos processos estatico (com mistura de 4% de CO2 e 96% de gas inerte) e dinâmico, sendo este ultimo, com uma mistura sintetica de CO2, CO, CH4, H2 e hidrocarbonetos. No processo estatico (utilizando um microadsorvedor acoplado a uma balanca de suspensao magnetica), realizado na temperatura de 25oC e pressoes de 0,5 a 5,0 bar, foram construidas as isotermas de equilibrio da adsorcao, cuja equacao do modelo (Langmuir) foi utilizada no balanco de massa aplicado ao modelo dinâmico. No processo dinâmico de adsorcao, utilizando um reator de leito fixo, as curvas de rupturas foram obtidas na temperatura de 25oC, pressao de 1atm, vazao da mistura gasosa de 50 ml/min e 20 g de massa de adsorvente ativado termicamente. Os resultados mostraram que apos o tratamento quimico com KOH, os carvoes piroliticos obtiveram uma melhora significativa nas suas propriedades texturais, influenciando positivamente a sua capacidade adsortiva. O carvao da pirolise do lodo de esgoto teve sua area superficial especifica aumentada de 8 a 11 vezes, apos a etapa de ativacao, enquanto que para o carvao da pirolise da serragem da madeira esse aumento foi de 90 vezes. Os adsorventes tratados apresentaram os seguintes percentuais de remocao de CO2: zeolita pura - 63,32%, zeolita funcionalizada com MEA - 67,89%, carvao da pirolise do lodo de esgoto - 41,46% e carvao da pirolise da serragem da madeira - 54,10%. O modelo dinâmico aplicado se ajustou satisfatoriamente as curvas de rupturas com os valores experimentais, permitindo avaliar o coeficiente externo de transferencia de massa (1,48 x 10-6 - 1,52 x 10-4 dm/min), o coeficiente de difusao efetiva intraparticula (1,99 x 10-3 - 4,76 x 10-3 dm2/min) e o coeficiente de dispersao axial do leito (3,54 x 10 -6 - 4,7 x 10-5 dm2/min).