IN SITU DETERIORATION OF COMMERCIAL BIOBASED POLYURETHANES FOAMS BY POULTRY BEDDING COMPOSTING

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.009.0034

Keywords:

Polyurethane, Deterioration, Composting

Abstract

Polyurethane (PU) foams, with rigid and flexible structures, are commercial materials widely used due to their versatility. However, the problems caused by improper disposal and low degradability in the environment of this polymer class has led to the search for alternatives to minimize these impacts. The use of raw materials from renewable sources to produce polyurethane foams as well as composting should be considered. Composting has also become an option for the main poultry waste, poultry bedding. This study aimed to evaluate the deterioration in situ of polyurethane foams in composting poultry bedding. The foams remained buried for 90 days in static compost piles outdoors. Composting was accompanied by the measurement of temperature, humidity, carbon and nitrogen content. The foam samples were evaluated morphologically and gravimetrically. The composting environment of the poultry litter promoted physical and morphological changes in the foams, such as cracks, holes and roughness, and color change. All PU samples showed mass changes during composting, however, following an order of semi-flexible > flexible > rigid. Finally, the destination of PU foams from renewable base in static composting of poultry bedding proved to be viable as well as a useful environment for physical-chemical and microbiological deterioration.

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Author Biographies

Patricia de França Marins, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Acadêmica do curso de Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia, na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), câmpus Dois Vizinhos. Atua em projetos de iniciação científica voltados à biodegradação de compostos poliméricos, com ênfase em bioprospecção de microrganismos, para a degradação de espumas de poliuretano e é membro do projeto de Cultivo de Orquídeas in vitro, vinculado a temática de síntese de materiais inteligentes. Também é conselheira suplente, com cargo de representante do corpo discente no Conselho de Graduação e Educação Profissional da UTFPR. 

Carlos Alberto Casali, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Graduado em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Maria (2005) e Doutor em Ciência do Solo pelo Programa de Pós Graduação em Ciência do Solo (PPGCS) por esta mesma instituição (2012). Tem experiência na área de Agronomia, sub-área da Ciência do Solo, com ênfase em Química e Fertilidade do Solo e Biologia do solo. Atua principalmente no estudo de bioprocessos e insumos para a agricultura, processamento de resíduos orgânicos, calibração de métodos de análise de solo e bioindicadores de qualidade do solo. Atualmente é professor de solos na Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Campus Dois Vizinhos (UTFPR-DV). 

Antonio Guilherme Basso Pereira, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Atualmente é professor adjunto na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Dois Vizinhos (UTFPR-DV). Possui graduação em Química Licenciatura/Bacharelado pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), Mestrado (2008) e Doutorado (2013) em Ciências (Química - Físico-Química) pela UEM, como membro do Grupo de Materiais Poliméricos e Compósitos (GMPC). Participou do programa de Doutorado sanduíche (1 ano) na Universidade da California (Fiber and Polymer Science, UC DAVIS), EUA. Realizou pós-doutorado como membro do Instituto Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação em Materiais Complexos Funcionais (Inomat - Unicamp/Uem). Desenvolve pesquisas na área de polímeros biocompatívies naturais e/ou sintéticos com potencial de aplicações como biomateriais. Atua na valorização de biomassa e desenvolvimento de novos materiais poliméricos, principalmente blendas poliméricas, nanofibras, a partir da técnica de electrospinning, nanocristais de polissacarídeos, hidrogéis e nanocompósitos. É revisor de periódicos internacionais como Carbohydrate Polymers, Journal of Cleaner Production, Journal of Hazardous Materials, Express Polymer Letters, International Journal of Biological Macromolecules, Arabian Journal of Chemistry, Journal of Pharmacy and Pharmacology, Bioresource, Journal of Microencapsulation, entre outros.

Juliana Regina Kloss, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Possui graduação (bacharelado e licenciatura) em Química pela Universidade Federal do Paraná (2001) e mestrado com progressão direta de nível para o doutorado na área de Química Orgânica, com ênfase em polímeros, pela mesma instituição (2007). Atualmente é Professora Associada e Pesquisadora na Universidade Tecnológica Federal do Paraná-Campus Curitiba e também, docente no Programa de Pós-Graduação em Química. Foi responsável pela área de pesquisa e desenvolvimento na empresa Ioto International, professora da Universidade Estadual de Ponta Grossa e da Sociedade Educacional de Santa Catarina - SOCIESC - na Unidade Curitiba. Tem experiência na área de Polímeros, atuando principalmente nos seguintes temas: poliuretanos, aditivos para materiais poliméricos, nanocompósitos, biodegradação e reciclagem. Orientou e coorientou diversos trabalhos de Iniciação Científica Júnior, Iniciação Científica a nível de graduação, TCCs, mestrado e doutorado. Atualmente seu grupo de pesquisa conta com 10 orientados em diferentes modalidades. Possui diversas participações e apresentações de trabalho de pesquisa em congressos e eventos, artigos publicados em periódicos nacionais e internacionais e patentes de produto e processo registradas e depositadas. 

Reinaldo Yoshio Morita, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Formação técnica em Química Industrial em 2002. Experiência no setor industrial de tintas e vernizes atuando nos departamentos de produção e desenvolvimento, desenvolvimento de novos produtos e controle de qualidade. A partir de 2005, trabalhando na pesquisa com o desenvolvimento de plastificantes e outros aditivos para polímeros. Em 2009, formação acadêmica em licenciatura plena e bacharelado em Química pela Universidade Federal do Paraná. Em 2011, obtenção de título de Mestre em Química pela Universidade Federal do Paraná desenvolvendo um agente de reticulação para polímero acrílico. Doutor em Química trabalhando em pesquisas de nanocompósitos de polímero-argila e polímeros biodegradáveis. Atualmente, é professor do magistério superior na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, câmpus Dois Vizinhos, atuando nos cursos de engenharia de bioprocessos e biotecnologia e ciências biológicas. Na pesquisa, participa do desenvolvimento de materiais poliméricos inovadores nanoestruturados e na avaliação da degradação de materiais poliméricos em meios biológicos. É integrante de projetos e ações de extensão na área de educação, meio ambiente e tecnologia, valorizando a cultura das comunidades tradicionais do litoral paranaense.

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Published

2021-10-20

Issue

Vol. 12 No. 9 (2021): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Set 2021

Section

Desenvolvimento, Sustentabilidade e Meio Ambiente

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