Biodegradação de Bioplásticos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/160603 |
Resumo: | Com o crescimento do mercado dos bioplásticos, têm surgido novos biopolímeros e misturas de biopolímeros, sendo crescente o número de estudos de biodegradabilidade. Existe um elevado número de publicações sobre o assunto, contudo, a informação encontra-se dispersa, tornando difícil avaliar as implicações do aumento da quantidade de bioplásticos nos fluxos de resíduos a tratar, assim como definir as estratégias de fim de vida mais adequadas. Este trabalho tem como objetivo o estudo da informação disponível em bibliografia sobre os bioplásticos e a sua biodegradabilidade, em vários ambientes, com especial foco nas unidades industriais de compostagem e digestão anaeróbia (DA). Pretende também reunir informação sobre as consequências da DA de vários tipos de bioplásticos na produção de biogás e sobre pré-tratamentos existentes e sua aplicabilidade. Para a elaboração do presente estudo, recorreu-se a uma pesquisa bibliográfica exaustiva, em publicações científicas e institucionais. Verificou-se que alguns dos bioplásticos mais utilizados (misturas de PLA, amido, celulose, PBAT e PBS) atingem a biodegradação completa nos tempos habituais de operação das unidades industriais de compostagem, sendo esta a tecnologia que apresenta mais vantagens para o tratamento destes bioplásticos no fim da sua vida útil. Os bioplásticos da família dos PHA devem ser tratados em unidades de DA, em codigestão com a fração orgânica dos resíduos sólidos municipais (FORSM). Degradam-se completamente nestas unidades, em tempos de retenção curtos, contribuindo para a melhoria da razão C/N, o que promove o aumento da biodegradabilidade e da produção de biogás nestas unidades. Assim, devem ser utilizados sacos fabricados a partir de PHA, caso se opte pela utilização de sacos de bioplástico na recolha dos resíduos orgânicos para tratamento em unidades de DA. Em termos de pré-tratamentos, os mecânicos (corte ou trituração) aumentam a área superficial exposta aos microrganismos e melhoram as taxas de biodegradação. Os pré-tratamentos químicos alcalinos demonstraram bons resultados, aumentando a taxa de biodegradação e produção de biogás. No entanto, ainda só foram testados à escala laboratorial. Torna-se importante definir as condições ideais em termos de concentração, pH, temperatura e tempo de tratamento, assim como avaliar a sua eficiência e os custos e benefícios da sua utilização à escala industrial. |
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Pretende também reunir informação sobre as consequências da DA de vários tipos de bioplásticos na produção de biogás e sobre pré-tratamentos existentes e sua aplicabilidade. Para a elaboração do presente estudo, recorreu-se a uma pesquisa bibliográfica exaustiva, em publicações científicas e institucionais. Verificou-se que alguns dos bioplásticos mais utilizados (misturas de PLA, amido, celulose, PBAT e PBS) atingem a biodegradação completa nos tempos habituais de operação das unidades industriais de compostagem, sendo esta a tecnologia que apresenta mais vantagens para o tratamento destes bioplásticos no fim da sua vida útil. Os bioplásticos da família dos PHA devem ser tratados em unidades de DA, em codigestão com a fração orgânica dos resíduos sólidos municipais (FORSM). Degradam-se completamente nestas unidades, em tempos de retenção curtos, contribuindo para a melhoria da razão C/N, o que promove o aumento da biodegradabilidade e da produção de biogás nestas unidades. Assim, devem ser utilizados sacos fabricados a partir de PHA, caso se opte pela utilização de sacos de bioplástico na recolha dos resíduos orgânicos para tratamento em unidades de DA. Em termos de pré-tratamentos, os mecânicos (corte ou trituração) aumentam a área superficial exposta aos microrganismos e melhoram as taxas de biodegradação. Os pré-tratamentos químicos alcalinos demonstraram bons resultados, aumentando a taxa de biodegradação e produção de biogás. No entanto, ainda só foram testados à escala laboratorial. Torna-se importante definir as condições ideais em termos de concentração, pH, temperatura e tempo de tratamento, assim como avaliar a sua eficiência e os custos e benefícios da sua utilização à escala industrial.With the growing bioplastics market, new biopolymers and biopolymer blends have emerged, with an increasing number of studies, aimed at determining their biodegradability. There is an increasing number of publications on this subject, however, the information is dispersed, making it difficult to assess the consequences of the increasing amounts of bioplastics in the waste streams, as well as to define the most suitable end-of-life strategies. The scope of the present paper is to study the information available in the literature on bioplastics and their biodegradability, in several environments, with a special focus on industrial composting and anaerobic digestion units. It also aims to gather information on the consequences of the anaerobic digestion of various types of bioplastics in biogas production and on existing pre-treatments and their applicability. For the elaboration of this study, exhaustive bibliographic research was carried out, in scientific papers and institutional publications. It was found that some of the most commonly used bioplastics (blends of PLA, starch, cellulose, PBAT and PBS) completely biodegrade in the usual operating times of industrial composting units, this being the technology that reveals the most advantages for the end-of-life treatment of these bioplastics. PHA bioplastics should be treated in anaerobic digestion units, in co-digestion with the organic fraction of municipal solid waste, since they are completely degraded in these units, in short retention times, improving the C/N ratios, which promotes increased biodegradability and biogas production in these units. Therefore, bags made from PHA should be used if you choose to use bioplastic bags to collect organic waste for treatment in anaerobic digestion units. Regarding pre-treatments, mechanical ones (cutting or grinding) increase the surface area exposed to microorganisms and improve biodegradation rates. Alkaline chemical pre-treatments demonstrate increasing biodegradation rate and biogas production. However, they have only been tested on laboratory scale. It is important to determine ideal concentration, pH, temperature and treatment time, and to assess its efficiency and the costs and benefits of using them on an industrial scale.Nunes, NunoTomázio, DianaRUNFonseca, Ana Maria Cardinho da2023-11-28T13:42:09Z2022-122022-12-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/160603porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:43:20Zoai:run.unl.pt:10362/160603Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:58:07.671669Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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