Estudo do uso de polietileno de baixa densidade reciclado na mitigação dos impactos ambientais gerados pela drenagem ácida provenientes da mineração de carvão do Sul de Santa Catarina

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Gryczak, Marcelo
• Orientador(a): Petzhold, Cesar Liberato
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Compósitos; Ecotoxicologia; Polímeros; Carvão mineral
• Palavras-chave em Inglês: Composites; Ecotoxicology; Recycled polymers; Coal mining waste
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/216165

O processo de mineração em uma indústria carbonífera é responsável por grande impacto ambiental, 60% do total extraído é rejeito, que é enviado para uma barragem controlada devido ao seu potencial efeito toxicológico quando exposto ao meio ambiente. Por outro lado, o consumo de polímeros tem crescido a uma taxa anual de 5%, superior a 300 milhões de toneladas/ano. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi investigar a formulação de um compósito de matriz polimérica reciclada e rejeito da extração do carvão mineral, visando propriedades de interesse e mitigação dos impactos ambientais gerados pelos resíduos utilizados na formulação do compósito. Desta forma, é apresentada a caracterização do resíduo de carvão mineral, através de fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e avaliação do potencial de formação de drenagem ácida mineral (DAM). Posteriormente, a tese é dedicada em elucidar através de ensaios mecânicos, quais matrizes recicladas dentre: PEBD, PEAD, PP, PS e PET são factíveis no desenvolvimento do compósito, com formulações entre 20 a 80% de resíduo. Diante dos resultados obtidos, visouse a caracterização das propriedades da matriz PEBD reciclada na formulação do compósito em frações entre 20 a 80% em peso e os parâmetros avaliados foram: granulometria do resíduo, perfil de torque, tração, módulo de elasticidade, dureza Shore D, índice de fluidez, análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), densidade, condutividade térmica, absorção de água e teste de flamabilidade. Diante da necessidade de avaliar a relação dos compósitos formulados com o meio ambiente, foi realizado à investigação ecotoxicológica em relação aos impactos causados pelo resíduo de carvão mineral. As amostras foram submetidas à formação do lixiviado da drenagem ácida mineral em células úmidas e avaliadas em relação aos parâmetros químicos e de toxicologia ambiental. Os solos contaminados pelo lixiviado foram testados pelo comportamento de fuga e atividade alimentar (Bait-lamina) com grupos de Eisenia fetida, taxa de mortalidade e reprodução com grupos de Folsomia candida e os lixiviados foram testados diretamente em sistemas aquáticos, utilizando como parâmetro a inibição de bioluminescência com grupos de Allivibrio fischeri. Os resultados demonstraram a diminuição dos traços de contaminantes com a formulação do compósito polimérico e adesão da fase polimérica ao resíduo, com composições de até 80% de rejeito de carvão na formulação foram consideradas estáticos em relação aos parâmetros ecotoxicológicos avaliados. Portanto, compósitos com formulações de até 80% de rejeito de carvão apresentaram excelentes propriedades com potencial para aplicação na construção civil e arquitetônicos, posto que direciona dois resíduos em um novo material menos agressivo ao meio ambiente e com versatilidade em seu uso.