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Title: Obtenção de ésteres metílicos de ácidos graxos via esterificação e transesterificação de óleo de fritura e de materiais graxos de redes de distribuição de esgoto doméstico
Other Titles: Obtaining fatty acid methyl esters via esterification and transesterification of frying oil and fatty materials from domestic sewage distribution networks
Authors: SOUSA, Othavio Henrique Queiroz de
Keywords: Óleo residual
Caixa de gordura
Esterificação
Transesterificação
Biodiesel
Waste cooking oil
Grease trap
Esterification
Transesterification
Biodiesel
Issue Date: 18-Dec-2020
Publisher: Universidade Federal do Maranhão
Abstract: O biodiesel tem atraído atenção significativa por ser um combustível biodegradável, e por possuir características físico-químicas semelhantes ao diesel comum. Entre as principais fontes de matérias-primas utilizadas para sua produção, destacam-se os óleos vegetais. Porém, possuem alto custo para seu processamento, encarecendo a produção do biodiesel. Diante disso, os óleos, gorduras residuais e materiais graxos da caixa de gordura apresentam-se como matérias-primas alternativas por apresentarem boa disponibilidade, terem um custo acessível, cujo uso poderia minimizar impactos ambientais decorrentes de descartes incorretos no meio ambiente. Entretanto, o óleo residual apresenta algumas limitações como alto teor de ácidos graxos livres, necessitando de etapas de pré-tratamento para que esteja apto para a produção de biodiesel. O presente trabalho tem como objetivo obter ésteres metílicos de ácidos graxos provenientes de óleos residuais e materiais graxos coletados em redes de esgoto doméstico. As amostras de óleos residuais e da caixa de gordura foram coletadas de estabelecimentos e foram submetidas às etapas de purificação. Para a síntese do biodiesel, realizou-se a reação de esterificação com catalisador ácido para reduzir a quantidade de ácidos graxos livres e, em seguida, realizar a transesterificação alcalina a 60°C, 75°C e 90°C. Em seguida, foi determinada a densidade e foram calculados os índices de qualidade: acidez, saponificação, iodo, peróxido para as amostras de óleos residuais, esterificados e produtos da transesterificação. Sobre a percepção dos estabelecimentos em relação à gestão adequada do óleo residual, foi aplicado um questionário em 8 locais diferentes para compreender a forma com a qual lidam com o gerenciamento desses resíduos, na cidade de Balsas. Com base nos dados, a condição reacional que proporcionou maior rendimento de 94,32% foi com a utilização de uma temperatura de 75°C, razão molar metanol: álcool de 1:6 e 0,7% de KOH para o óleo residual. Como esta foi a melhor condição reacional, ela foi utilizada para obter biodiesel proveniente de materiais graxos da caixa de gordura, obtendo um rendimento de 82,26%. Com relação ao questionário, as respostas mostraram que grande parte dos entrevistados conhecem os impactos causados pelo descarte incorreto. Espera-se que o trabalho venha contribuir com a criação de um sistema de gerenciamento de resíduos oleosos na cidade, realçando sua utilidade como matéria-prima para produção de biodiesel.
Description: ABSTRACT Biodiesel has attracted attention for being a biodegradable fuel and for having similar physical-chemical characteristics to diesel. Among the raw materials used for biodiesel production, vegetable oils are the main source. However, the high cost related to oil processing can increase the costs of biodiesel production. Therefore, waste cooking oils and fats present as an excellent alternative raw material for biodiesel production due to their availability and low cost. In addition, the use of these raw materials could help to mitigate environmental impacts related to their unsustainable disposal into the environment. However, waste cooking oil and fats have some limitations, such as a high free fatty acid content, which has to be reduced first in order to be suitable for biodiesel production. The present work aims to obtain fatty acid methyl esters acids from waste cooking oils and grease trap waste from domestic wastewater network. The grease trap waste and waste cooking oil were collected from restaurants and bakeries, and they were purified in a chemical laboratory. For biodiesel synthesis, it was conducted an esterification reaction with homogeneous acid catalyst in order to reduce the free fatty acid content. Then, alkaline transesterification was carried out at three different temperatures 60°C, 75°C and 90°C. The raw materials and products were characterized by determining their density and acid, saponification, iodine and peroxide indexes. In relation to the knowledge about the waste cooking oil management, a questionnaire was applied to understand the disposal and management of this waste in some business establishment which prepare and serve food in Balsas. The results show that the reaction condition that promoted the highest yield of biodiesel (up to 96.2%) was a 1:6 oil: methanol molar ratio, 0.7% KOH and a temperature of 75°C for waste cooking oil. As this was the best reaction condition, it was applied to obtain biodiesel from grease trap waste and it was obtained a yield of 82.26%. On the perception of establishments in relation to the proper management of residual oil, a questionnaire was applied in 8 different locations to understand the way in which they deal with the management of this waste, in the city of Balsas. In addition, it was found out that they have an understanding about the possible environmental impacts that could be caused by incorrect waste cooking oil disposal. It is expected that this work brings a contribution to the development of a waste cooking oil management system in Balsas, with a focus on the use of this waste as raw material for biodiesel production.
URI: http://hdl.handle.net/123456789/4571
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