Eliminación de tintes mediante adsorbentes preparados a partir de residuos de neumáticos fuera de uso

Abstract

[EN] The generation of end-of-life tyres is associated with economic and social development. It is also accompanied by a growing awareness of environmental problems related to waste disposal and dumping. In response to these problems society is increasingly turning to reutilization, recycling and energetic and material valorization. The pyrolysis of tyre wastes is a good alternative to the integral recycling of these wastes because it is possible for generate fuel gas, oil and chars. The oil can be used to obtain high value products such as limonene or as a fuel and the char that can be employed for the production of mesoporous adsorbents. The objective of the present thesis is the integral recycling of end-of-life tyres by means of pyrolysis with special emphasis on the valorization of the solid residue for the preparation of mesoporous adsorbents for liquid phase adsorption. The effect that the type of furnace, the pyrolysis conditions and the use of coal and bituminous waste as carbon precursors has upon the characteristics of the resulting products was studied. Activated carbons were prepared by physical activation with CO2 while mesoporous nanocarbons were fabricated with a MgO template to obtain a narrow pore size distribution. The elimination of dyes from waste water is a difficult process. In addition dyes pose a serious environmental problem due to their toxicity and the large amount of colored water produced by industries. In this thesis the elimination of reactive and basic dyes was achieved with adsorbents prepared from tyre waste. The adsorbents were also used to study the simultaneous removal of reactive dye, Cd2+ from a binary solution and colour from a real textile effluent.

[ES] El desarrollo económico y social conlleva un incremento en la generación de neumáticos fuera de uso pero también un aumento de la concienciación social sobre los problemas medioambientales asociados a la generación de residuos y a su almacenamiento en vertederos, lo que da lugar a un incremento de su reutilización, reciclado y valorización energética y material. La pirólisis de los neumáticos triturados es una buena opción para el reciclaje integral de estos residuos pues permite obtener gas combustible que aporta energía, un aceite que puede usarse como combustible o como base para extraer otros compuestos útiles en el mercado, como el limoneno, y un carbonizado susceptible de usarse para la obtención de adsorbentes mesoporos. En el desarrollo de esta memoria se establece que el objetivo de esta tesis es el reciclaje integral de neumáticos fuera de uso mediante pirólisis, profundizando en la valorización del subproducto sólido mediante la obtención de adsorbentes mesoporosos destinados a la adsorción en fase líquida. De esta forma se ha estudiado el efecto del tipo de horno así como de las condiciones de pirólisis o la inclusión de carbón y residuos bituminosos como precursores en las características de los productos. Se prepararon carbones activados mediante activación física con CO2 y nanocarbonos mesoporosos mediante nanomoldeo “MgO-templated”. Estos últimos se obtuvieron con una distribución de tamaño de poro estrecha. La eliminación de tintes de las aguas residuales es complicada, además son compuestos que suponen un gran problema ambiental por su toxicidad y la gran cantidad de agua coloreada que genera la industria. En esta memoria se describe la eliminación de tintes reactivos y básicos con adsorbentes preparados a partir de los neumáticos fuera de uso. Además se han utilizado en la eliminación de mezclas binarias de tinte, metal pesado, cadmio, que está presente en los efluentes textiles y tintes presentes en un efluente textil real.