III-041 CARACTERIZAÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS E RESÍDUOS DE OSSO VISANDO UM PRODUTO CERÂMICO

Transcrição

1 III-041 CARACTERIZAÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS E RESÍDUOS DE OSSO VISANDO UM PRODUTO CERÂMICO Fabiana Maria da Silva Oliveira Graduanda em Tecnologia em Controle Ambiental, Bolsista de IC. Laboratório de Processamento Mineral e Resíduos CEFET-RN. Av. Salgado Filho, 1159, Morro Branco.CEP , Natal-RN - fabianamso@pop.com.br José Yvan pereira leite (1) Professor da Área de Recursos Naturais. Laboratório de Processamento Mineral e Resíduos CEFET-RN. Av. Salgado Filho, 1159, Morro Branco.CEP , Natal-RN - leite@cefetrn.br Endereço (1) : Laboratório de Processamento Mineral e Resíduos CEFET-RN. Av. Salgado Filho, 1159, Morro Branco.CEP , Natal-RN - leite@cefetrn.br RESUMO O trabalho objetiva caracterizar o osso de carcaça de animais produzidos em matadouros e frigoríficos no Estado do Rio Grande do Norte visando sua aplicação em produtos cerâmicos. A carcaça usada foi coletada no Frigorífico Potengi, localizado no Município de Parnamirim, que foi fragmentado, seguido da determinação da sua composição química e mineralógica, densidade, distribuição granulométrica, limite líquido e limite de plasticidade, tendo em vista a determinação da composição da mistura para os ensaios cerâmicos. Foram usados caulim da CADAM, feldspato e quartzo oriundos dos pegmatitos da Borborema. Com a mistura otimizada foram realizados ensaios de sinterização, tendo em vista a determinação de temperaturas ótimas para formação de produtos cerâmicos. Ensaios de qualidade, tipo densidade, absorção d água e retração linear. Os resultados obtidos com este trabalho apresentam alternativas interessantes para a valorização desse material. PALAVRAS-CHAVE: Carcaça animal; caracterização; processamento cerâmico; bone china; reciclagem. INTRODUÇÃO As atividades agroindustriais são de grande importância para o desenvolvimento econômico e social do país, possibilitando agregar valores às matérias-primas originais, induzindo à modernização do setor primário e o crescimento dos serviços, além de contribuir com a geração de empregos e renda. Nessas atividades, está inserida a indústria de abate animal. No processo do abate animal, praticamente todos os resíduos podem ser reaproveitados, de tal forma que o impacto ambiental gerado deveria ser mínimo. Cerca de 10% do peso bruto de um animal abatido é constituído de resíduos aproveitáveis e que encontram colocação econômica no mercado. Os subprodutos são recuperados nas graxaria. Entretanto, tendo em vista o aparecimento da doença da vaca louca, o Ministério do Estado da Agricultura e do Abastecimento, aprovou a Instrução Normativa Nº 15, de 17 de Julho de 2001 que, em seu artigo 2º reza: Proibida, em todo o território Nacional, a produção, a comercialização de proteína e gordura de mamíferos destinados à alimentação de ruminantes. Estão inclusos o sangue e hemoderivados, farinhas de carne, ossos e sangue, farinhas de açougues, farinha. Nesse sentido, tornando como motivação à problemática existente no Estado do Rio Grande do Norte, o presente trabalho tem como objetivo de estudo o reaproveitamento da carcaça óssea como matéria prima na indústria cerâmica. Buscando minimizar a descarga inadequada dos resíduos sólidos, bem com a conseqüente poluição do solo. Além de contribuir para as descobertas do meio acadêmico e colaborar para uma melhor qualidade de vida da população. MATERIAIS E MÉTODOS As etapas utilizadas para a caracterização das materiais primas, tendo em vista a sua utilização como produtos cerâmicos serão apresentadas através do fluxograma mostrado na figura 1. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 Amostra Homogeneização e Quarteamento Composição química Alíquotas para ensaios Composição mineralógica Fragmentação Limite de liquidez Densidade Limite de plasticidade Distribuição Granulométrica Composição da Mistura 2.1 Determinação de densidade: Corpos de Prova Absorção de Água Ensaios de sinterização Retração Linear Figura 1 Fluxograma usado para a caracterização das materiais primas visando sua utilização como produto cerâmico. As amostras coletadas foram homogeneizadas e quarteadas, em seguida foram geradas alíquotas. A análise química foi determinada por fluorescência de raio X e a composição mineralógica por difração de raio X. A densidade real utilizou-se o método do picnômetro. As fragmentações foram realizadas usando o britador de mandíbulas, moinho de martelos e moinho de bolas, sendo seus produtos determinado a distribuição granulométrica utilizando peneiras. Os ensaios para determinar limites de liquidez e plasticidade foram realizados para com estes determinar o índice de plasticidade utilizando casa grande. Os corpos de prova foram confeccionados seguindo o método da barbotina e prensagem a seco. A retração linear foi determinada por secagem em estufa à temperatura de 110ºC. Os ensaios cerâmicos foram realizados em forno micro processador com ajustes de temperatura e tempo. RESULTADOS E DISCUSSÕES No Estado do Rio Grande do Norte existem 123 matadouros e 2 Frigoríficos, uma média de um matadouro para cada município, os quais utilizam a carcaça animal para empregarem as partes não comestíveis, sub - produtos dos animais, para a produção de farinhas ricas em proteína (para fabricação de rações e adubos) e gorduras e sebos (para produção de sabões). É estimado uma produção semanal de 6715 kg de resíduos para uma produção de 652 bovinos, 175suínos e 298 ovinos e caprinos no estado por dia. Onde existe parcela desta que tem uso inadequado e com baixo valor comercial. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 Observando este problema e como o Grupo de Pesquisa em Processamento Mineral e Resíduos vislumbra alternativas de valorização de resíduos, foi coletada amostra de carcaça animal no Frigorífico Potengí, localizado no município de Parnamirim-RN, com o objetivo de estudar uma alternativa econômica. A amostra de carcaça animal e materiais primas foram fragmentadas e seus produtos distribuídos granulometricamente em peneiras como mostra a figura abaixo. % PA 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Abertura da Peneira %PA osso %PA caulim %PA quartzo %PA feldspato Figura 2: Distribuição granulométrica das matérias primas. A amostra após ser fragmentada foi subdividida em alíquotas para os ensaios de caracterização do osso e das matérias primas. Os resultados dos ensaios nas alíquotas são os seguintes: o resultado da analise química obtida pelo espectrômetro de fluorescência de Raios X pode ser observado na Tabela 1. A composição mineralógica do osso determinada através da difração de raio X será apresentada na figura 3. Tabela 1 Composição química do osso Elemento % Elemento % Ca 83,839 Cão 73,476 P 12,176 P 2 O 5 21,504 Mg 0,881 MgO 1,172 Si 0,669 SiO 2 1,129 Fe 0,612 SO 3 0,391 K 0,519 Fe 2 O 3 0,482 S 0,482 Al 2 O 3 0,445 Al 0,296 K 2 O 0,435 Sr 0,254 SrO 0,165 Cr 0,102 Cr 2 O 3 0,082 Zn 0,089 ZnO 0,061 Cu 0,082 CuO 0,057 ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 Figura 3 - Composição mineralógica do osso. Foi identificado através dos ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade que o material não possui Índice de Plasticidade (figura 4). Figura 4 Determinação do Limite de Liquidez, utilizando o casa grande. A média dos valores obtidos nos ensaios de densidade das matérias primas utilizando o método do picnômetro estão plotados na tabela 2. Tabela 2 Densidade real das matérias primas Matéria prima % Mistura Densidade Quartzo 2,2 2,65 Caulim 30 2,32 Feldspato 22,8 2,75-2,90 Nos ensaios de qualidade os resultados de retração linear, absorção d água e densidade real nas temperaturas estudadas, estão mostradas na tabela 3. Tabela 3 Resultados de retração linear, absorção d água e densidade da mistura. Temperatura ( 0 C) Retração Linear (%) Absorção d água (%) Densidade ,19 0,13 2, ,59 0,02 2,193 Observando a tabela 3, nota-se que o aumento da temperatura contribui para o aumento da retração e que este resultado é elevado. A densidade da mistura trabalhada foi de 1,77 e o material sinterizado obteve um aumento da ordem de cerca de 68%, representado pela alta retração do corpo de prova. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 A mistura composta pela proporção de 30% de caulim, 45% de farinha de osso, 22,8% de feldspato, 2,2% de quartzo, 2g de dispex (desfloculante), 1g silicato de silicato de sódio e 600ml de água para cada quilo de material (Mellor, 2001). Foram preparados corpos de prova na forma de pastilhas cilíndricas por prensagem seca (diâmetro = 49,55mm e altura = 6,59mm) e barbotina (diâmetro = 42,42mm e altura = 5,52mm). Estes foram secados em uma estufa de 110ºC por 24 horas até peso constante, seguindo de ensaios de sinterização nas temperaturas de 1200ºC, 1250ºC, 1280ºC e 1300ºC. A figura 6 mostra o comportamento do material sinterizado a 1250ºC e 1280ºC. Figura 5 -Comportamento da mistura na sinterização 1250ºC e 1280ºC. CONCLUSÃO Através dos vários ensaios realizados para a caracterização do osso e das matérias prima, foi identificado que os mesmos possuem características condizentes para serem utilizados como constituintes de produtos na indústria cerâmica. O reaproveitamento da carcaça óssea proveniente dos matadouros visando à obtenção de produtos cerâmicos. É uma alternativa tecnológica nova que busca contribuir na minimização da poluição ambiental, a doença da vaca louca. Conseqüentemente contribuindo para uma melhor qualidade de vida da população. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. ZANDONADI, A.R; IOSHHIMOTO, E; Jordão, M.A.P. Curso Internacional de Treinamento de em Grupo em Tecnologia Cerâmica.São Paulo: Instituto de pesquisas tecnológicas do estado de São Paulo S.A,pp TIMELESS LIGHT. The Ceramics of Angela Mellor. Article by David Bromfiel, Ceramics: Art and Porcenption, No 44, 2001, pp Disponível em: Acessado em: 09 Setembro Dana, H. Manual de Mineralogia. São Paulo: Livros técnicos e científicos.são Paulo.AS 5. PIMENTA, H.C.D; Caracterização da Indústria de Abate Animal no estado do Rio Grande do Norte: Gestão Ambiental e Alternativas de Mitigação de Impactos. Monografia apresentada no Centro Federal de Educação Tecnológica do rio Grande do Norte, Natal-RN (Brasil). ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5