Tesis:
Valorización de residuos de la industria papelera para su utilización en la agricultura y como precursores de adsorbentes de carbono.
- Autor: BARRIGA CURILLO, Sandra Paulina
- Título: Valorización de residuos de la industria papelera para su utilización en la agricultura y como precursores de adsorbentes de carbono.
- Fecha: 2009
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AGRONOMOS
- Departamentos: EDAFOLOGIA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: GASCO GUERRERO, Gabriel
- Director/a 2º: MENDEZ LAZARO, Ana María
- Resumen: El proceso de fabricación de papel genera importantes cantidades de residuos así como otros impactos ambientales. En los últimos años está aumentando el consumo de papel reciclado, lo que conlleva importantes beneficios económicos y ambientales, ya que la producción de éste requiere un 60% menos de energía que el que se obtiene a partir de madera virgen. Sin embargo, en este proceso de reciclado se siguen generando residuos como el denominado lodo de destintado de papel. Estos residuos, que en 2006 ascendieron en España a más de 200.000 t, se depositan en vertederos o se incineran. En consecuencia, es necesario buscar métodos alternativos de valorización. En el presente trabajo se hace una evaluación de las posibles alternativas de valorización de dos residuos de la industria papelera: un lodo de destintado (HP) y un lodo orgánico de restos de pulpa de eucalipto (RT). El primero está compuesto por fibras de celulosa degradadas (47% de materia orgánica total) aglutinadas con materia mineral, entre la que destaca un alto contenido de carbonato de calcio (24% de CaCO3eqv). Mientras que RT tiene un alto contenido de fibras de celulosa, como consecuencia de lo cual exhibe un alto valor de materia orgánica total (88%). Para el efecto se emplearon tres vías de valorización. La primera fue su utilización como sustrato de cultivo mezclándolos con un lodo de depuradora de aguas residuales (L) para reducir la elevada relación C/N de los residuos HP y RT. Para ello se ensayaron tres mezclas de HP o RT con L en una relación en volumen de 90:10, 80:20 y 70:30. Los sustratos preparados mostraron un incremento en la mineralización de la materia orgánica, a medida que aumentaba su contenido en lodo L. El análisis térmico corroboró esta observación mostrando claramente una mayor pérdida de peso en las muestras finales de la incubación. Con respecto a sus propiedades hidrofísicas, los sustratos se destacaron por su alta capacidad de rehumectación y alto grado de aireación, por lo que se pueden considerar aptos para su uso en contenedor, destacando especialmente el sustrato con 70% de HP + 30% de L (v/v), con una relación en peso de aproximadamente 1:1. La segunda vía de valorización fue su utilización como enmienda en un suelo ácido. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos con los sustratos, se elaboraron enmiendas orgánicas de HP o RT con L en una relación 1:1 (p/p). Estas enmiendas fueron añadidas al suelo en dos proporciones (2% y 4% en peso). Después de 60 días de incubación de los suelos enmendado se observó un aumento en la mineralización de la materia orgánica especialmente en los tratamientos donde se usaron las enmiendas a base de RT. Los análisis térmicos de las muestras indican claramente las diferencias entre las muestras antes y después de su incubación. Se observa una mayor evolución de la materia orgánica del suelo que fue enmendado al 4% con la mezcla de RT y L. La tercera vía de valorización fue su utilización como precursor de adsorbentes de carbono. Los adsorbentes se elaboraron mediante pirólisis de los residuos HP y RT a una temperatura de 650 º C utilizando dos velocidades de calentamiento (3 y 10º C/min) obteniéndose cuatro materiales denominados HP-3, HP-10, RT-3, RT-10. Los adsorbentes preparados se utilizaron para la eliminación de Cu2+, Ni2+, Cd2+ y Zn2+ y se lograron a pH 5 mejores resultados, que con un carbón activo comercial (CAC) utilizado como referencia.
Por último, se realizaron experimentos para la eliminación de verde malaquita (VM) de soluciones acuosas con los adsorbentes HP-3 y RT-3. Los resultados mostraron una mayor eliminación con el adsorbente HP-3 (982 mg/g) que con RT-3 (435 mg/g). Aunque la DTA mostró que el primer pico de descomposición del VM es más endotérmico y desplazado a mayores temperaturas en el caso de RT-3 que en HP-3. Esto revelaría una interacción más fuerte entre el VM y el adsorbente RT-3 de acuerdo con los parámetros de las isotermas de Langmuir y Freundlich.