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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.2020.tde-28022020-083952
Documento
Autor
Nome completo
Daniel de Freitas Kersting
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2019
Orientador
Banca examinadora
Wiebeck, Hélio (Presidente)
Anadão, Priscila
Esper, Fábio José
Rosa, Derval dos Santos
Silva, Leonardo Gondim de Andrade e
Título em português
Reciclagem de aparas de pás eólicas para a produção de elementos filtrantes para tratamento de água.
Palavras-chave em português
Fibra de vidro
Filtração
Materiais compósitos (Reciclagem)
Microondas
Resíduos (Reciclagem)
Resumo em português
A abordagem adotada neste trabalho parte de uma visão diferente: o uso de resíduos de materiais compósitos em aplicação de engenharia distinta de sua utilização original. Esta nova abordagem trata de usar resíduos de materiais compósitos para a aplicação em novos produtos, diferentes do existente na área de compósitos, e que possam, de fato, ter um novo ciclo de vida de utilização, em uma nova aplicação de engenharia. Com foco nesta abordagem, foram estudados os resíduos de aparas de pás eólicas, recebidos na forma de pó composto de partículas de fibra de vidro e pó de resina epóxi curada, na proporção de 64% de fibra de vidro e 36% de resina epóxi. A similaridade do resíduo com a areia empregada em estações de tratamento de água conduziu aos primeiros testes em laboratório para uso como elemento filtrante para água. Nos primeiros ensaios, para avaliação de uso como pré-filtro para tratamento de água, o elemento filtrante à base de resíduo de fibra de vidro/resina epóxi reduziu drasticamente a turbidez da água. Por outro lado, a existência de uma fase orgânica composta de resina epóxi curada, direcionou os trabalhos para buscar o processamento do material para tratar esta fase orgânica. Para este processamento foi escolhida a irradiação por micro-ondas, com a presença de absorvedores de energia. Buscando agregar mais propriedades ao novo elemento filtrante, foram escolhidos absorvedores químicos (carvão ativado, alumina ativada e zeólitas), como absorvedores de energia. Os resultados obtidos credenciam a aplicação do resíduo de fibra de vidro/resina epóxi como um bom elemento filtrante primário, para uso como pré-filtro, reduzindo a turbidez de águas com alto teor de partículas sólidas em suspensão, entre outras características necessárias para tratamento inicial de águas residuárias (pH, Teor de O2, etc).
Título em inglês
Recycling wind scrub shavings for the production of filtration elements for water treatment.
Palavras-chave em inglês
Filtration
Glass fiber
Microwaves
Recycling
Structural composites
Resumo em inglês
The approach taken in this paper is based on a different view: the use of composite material waste in engineering application different from its original use. This new approach is about using composite waste materials for application in new products, different from the existing ones in the composites area, which may actually have a new life cycle in a new engineering application. With a focus on this approach, wind blade waste residues, received in the form of fiberglass particulate powder and cured epoxy resin powder, in the proportion of 64% fiberglass and 36% epoxy resin, were studied. The similarity of the residue to the sand employed in water treatment plants led to the first laboratory tests for use as a water filter element. In the first trials, for evaluation of use as a water treatment prefilter, the fiberglass / epoxy resin-based filter element dramatically reduced water turbidity. On the other hand, the existence of an organic phase composed of cured epoxy resin, directed the work to seek the processing of the material to treat this organic phase. For this processing microwave irradiation was chosen, with the presence of energy absorbers. In order to add more properties to the new filter element, chemical absorbers (activated carbon, activated alumina and zeolites) were chosen as energy absorbers. The obtained results suggest the application of the fiberglass / epoxy resin residue as a good primary filter element for use as a prefilter, reducing turbidity of water with high suspended solid particle content, among other characteristics necessary for initial treatment wastewater (pH, O2 content, etc.).
 
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Data de Publicação
2020-02-28
 
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