Estágio realizado na SONAE e orientado pelo Eng.º Miguel Gil Mata / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Orientador: Electo Silva Lora / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T10:04:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sanchez_CaioGlauco_D.pdf: 24919074 bytes, checksum: 26f18385fd1ca670c55c10b07e34bf04 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Este trabalho compõe-se de duas partes fundamentais: o estudo experimental do processo de volatilização de biomassa em leito fluidizado e o estudo experimental da gaseificação de biomassa em leito fluidizado. Foram investigados quatro tipos de biomassa: casca de arroz, bagaço de cana, serragem e borra de café. No capítulo 3 apresenta-se um resumo das propriedades destas biomassas, determinadas tal como foram utilizadas: análise imediata, poder calorÍfico e composição granolumétrica. No capítulo 4 apresenta-se o estudo de volatilização, realizada em um reator de 90 mm de diâmetro. Estes estudos permitiram verificar que a temperatura do leito é o parâmetro de maior influência sobre a composição final do gás. Apresenta-se resultados aproximados dos parâmetros cinéticos de emissão de CO, detetando-se a existência de dois mecanismos diferentes de pirólise na faixa de temperatura pesquisada. O capítulo 5 é dedicado ao estudo da gaseificação, realizada em um reator de 200 mm de diâmetro. Foi determinada a influência do fator de ar nos parâmetros: temperatura do leito, poder calorÍfico do gás e eficiência do gaseificador. Foi também efetuado o balanço energético do gaseificador, com a determinação dos valores das perdas mais importantes, em diferentes condições de operação. Como resultado apresenta-se os parâmetros deoperação na condição de maior eficiência para cada biomassa ensaiada. Foram determinados alguns parâmetros de projeto e apresenta-se uma metodologia para dimensionamento preliminar de gaseificadores de leito fluidizado para biomassa. Entre as dificuldades apresentadas destaca-se a deficiência do sistema de alimentação e a baixa eficiência do gaseificador quando operando com biomassas polidispersas de alto conteúdo de finos, como. o bagaço de cana. O trabalho é complementado com uma investigação bibliográfica dos temas tratados / Abstract: This work is composce by two main parts: the experimental studies of the biomass devolatilization and fluidized bed gasification processes. It were tested four different kinds of biomass: rice husk, sugarcalle hagasse, sawdust and spent coffee grounds. Chapter 3 presents a review of the biomass properties, determined as used: proximate analysis, heat value and granulornetric composition. Chapter 4 presents the volatilization study carried out in a 90 mm diameter reactor. As results was verified that the bed temperature is the pararneter with greater influence on the final gas cornposition. The approximate results of the CO emission kinetic parameters determination are presented, being detected the existence of two different pyrolysis mechanisms in the researched temperature range. Chapter 5 is devoted to the gasification research, carried out in a 200 mm diameter gasifier. It was determined the air factor influence on the following gasifier parameters: bed temperature, gas heating value and efficiency. It was carried out also the gasifier energy balance, with the determination of the ma.in heat losses, for different operation conditions. As results are presented operation parameters for maximum efficiency conditions for each of the tested biomass. Among observed difficulties are outstanding failures in the feeding system and the gasifier low efficiency, while operating with polidispersed high fines fraetion containing biomass, sueh as bagasse. A literature resereh in related areas complete the work / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Carlos Bruno Reissmann / Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Parana / Área de concentração: Silvicultura / O acúmulo e a ciclagem de nutrientes em florestas plantadas é fundamental para o estabelecimento de práticas de manejo que favoreçam a manutenção da produtividade do sítio florestal. O recrutamento, acúmulo e a liberação de nutrientes depende da idade e do estágio de desenvolvimento das árvores. Conhecer a quantidade de nutrientes e as formas como estes nutrientes cicalm nas árvores e ou solo, possibilita a médio e longo prazo, a previsão de situações críticas no estado nutricional das árvores, estimativas da exportação e reposição de nutrientes ao sítio florestal, permitindo ações que visem correções dos desequilíbrios nutricionais oriundos do manejo inadequado do ecossistema florestal. Atualmente, este monitoramento utiliza a analise foliar, juntamente com a analise de solo em suas diagnoses, no entanto, há uma carência de padrões metodológicos, tanto nas coletas como nas analises das amostras. O sistema empregado é inevitavelmente destrutivo nas árvores de grande porte, inviabilizando o estabelecimento de parcelas permanentes de monitoramento nutricional. Este trabalho teve como objetivo selecionar modelos que permitam a estimativa da biomassa ( volume e peso) e conteúdo de nutrientes nos diferentes compartimentos das árvores de Eucalyptus grandis, com redução dos custos de amostragem e analises. Para atingir estes objetivos, escolheram 45 árvores representantes das classes dominantes (15), codominantes (15) e dominadas(15), em talhões comerciais de E. grandis, aos três, cinco e sete anos, localizados no município de Itatinga, SP. As amostras foram coletadas considerando-se a casca, o alburno, o cerne, as folhas e os galhos e através de analises de regressão, definiu-se modelos significativos a p < 0,01, que estimam os volumes e os pesos dos diferentes compartimentos das árvores, a partir do Diâmetro à Altura do Peito (DAP). Definiu-se também, modelos que estimam os conteúdos dos nutrientes, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio, nas folhas, galhos, casca, alburno e cerne, a partir do conteúdo de nutrientes de um segmento do tronco, possibilitando a recomendação de amostragem não destrutiva. Calculou-se também a exportação desses nutrientes. considerando a árvore individualmente. / The accumulation and cycling of nutrients in planted forest is essential to the establishment of management practices that can lead to the sustainable production of the forest site. The uptake, accumulation and release of nutrients depend on tree age and stage of development. The knowledge of accumulation and cycling of nutrients allow us to predict critical situations on the nutritional status of trees and to estimate the output and replacement of nutrients to the forest site. That makes possible to correct nutritional disorders caused by the use of inadequate management techniques. Currently this monitoring uses foliar and soil analysis for nutritional diagnosis; however there is a lack of methodological standards on sampling and analysis. The usual method is always destructive making it impossible to establish permanent plots for nutritional monitoring. This study aimed at selecting models to estimate the biomass (volume and weight) and the nutrient contents in different parts of Eucalyptus grandis trees, associated with reduction of sampling and analysis. Forty five trees were chosen representing the dominant class (15), codominant (15) and suppressed (15) in commercial plantations of E. grandis at ages of three, five and seven years in the municipality of Itatinga, SP, Brazil. Samples were taken considering bark, sapwood, heartwood, leaves and twigs. Models to estimate volume and weight in the different compartments of the tree were made from the diameter at breast height (DBH) using regression analysis at p< 0,001. Models to estimate contents of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium in the leaves, twigs, bark, sapwood and heartwood from the nutrient contents in a section of the trunk were also defined, thus allowing the recommendation of nondestructive sampling. Nutrients export considering individuals trees, was also quantified. / RESUMO O acúmulo e a ciclagem de nutrientes em florestas plantadas é fundamental para o estabelecimento de práticas de manejo que favoreçam a manutenção da produtividade do sítio florestal. O recrutamento, acúmulo e a liberação de nutrientes depende da idade e do estágio de desenvolvimento das árvores. Conhecer a quantidade de nutrientes e as formas como estes nutrientes cicalm nas árvores e ou solo, possibilita a médio e longo prazo, a previsão de situações críticas no estado nutricional das árvores, estimativas da exportação e reposição de nutrientes ao sítio florestal, permitindo ações que visem correções dos desequilíbrios nutricionais oriundos do manejo inadequado do ecossistema florestal. Atualmente, este monitoramento utiliza a analise foliar, juntamente com a analise de solo em suas diagnoses, no entanto, há uma carência de padrões metodológicos, tanto nas coletas como nas analises das amostras. O sistema empregado é inevitavelmente destrutivo nas árvores de grande porte, inviabilizando o estabelecimento de parcelas permanentes de monitoramento nutricional. Este trabalho teve como objetivo selecionar modelos que permitam a estimativa da biomassa ( volume e peso) e conteúdo de nutrientes nos diferentes compartimentos das árvores de Eucalyptus grandis, com redução dos custos de amostragem e analises. Para atingir estes objetivos, escolheram 45 árvores representantes das classes dominantes (15), codominantes (15) e dominadas(15), em talhões comerciais de E. grandis, aos três, cinco e sete anos, localizados no município de Itatinga, SP. As amostras foram coletadas considerando-se a casca, o alburno, o cerne, as folhas e os galhos e através de analises de regressão, definiuse modelos significativos a p < 0,01, que estimam os volumes e os pesos dos diferentes compartimentos das árvores, a partir do Diâmetro à Altura do Peito (DAP). Definiu-se também, modelos que estimam os conteúdos dos nutrientes, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio, nas folhas, galhos, casca, alburno e cerne, a partir do conteúdo de nutrientes de um segmento do tronco, possibilitando a recomendação de amostragem não destrutiva. Calculou-se também a exportação desses nutrientes, considerando a árvore individualmente. / ABSTRACT The accumulation and cycling of nutrients in planted forest is essential to the establishment of management practices that can lead to the sustainable production of the forest site. The uptake, accumulation and release of nutrients depend on tree age and stage of development. The knowledge of accumulation and cycling of nutrients allow us to predict critical situations on the nutritional status of trees and to estimate the output and replacement of nutrients to the forest site. That makes possible to correct nutritional disorders caused by the use of inadequate management techniques. Currently this monitoring uses foliar and soil analysis for nutritional diagnosis; however there is a lack of methodological standards on sampling and analysis. The usual method is always destructive making it impossible to establish permanent plots for nutritional monitoring. This study aimed at selecting models to estimate the biomass (volume and weight) and the nutrient contents in different parts of Eucalyptus grandis trees, associated with reduction of sampling and analysis. Forty five trees were chosen representing the dominant class (15), codominant (15) and suppressed (15) in commercial plantations of E.grandis at ages of three, five and seven years in the municipality of Itatinga, SP, Brazil. Samples were taken considering bark, sapwood, heartwood, leaves and twigs. Models to estimate volume and weight in the different compartments of the tree were made from the diameter at breast height (DBH) using regression analysis at p<0,001. Models to estimate contents of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium in the leaves, twigs, bark, sapwood and heartwood from the nutrient contents in a section of the trunk were also defined, thus allowing the recommendation of nondestructive sampling. Nutrients export considering individuals trees, was also quantified.

Orientador: Lorena Benathar Ballod Tavares. / Orientador: Edson Alves de Lima. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Centro de Ciências Tecnológicas.

Orientador: Lorena Benathar Ballod Tavares. / Co-orientador: Cristiane Vieira Helm. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Centro de Ciências Tecnológicas.

Orientador: Nelson Yoshihiro Nakajima. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2015-01-28T19:44:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_EstudoEfeitoIncorporação.pdf: 6541295 bytes, checksum: e6ab2890e00446dcc1b75b156f8f8aa4 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-01-28T19:49:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_EstudoEfeitoIncorporação.pdf: 6541295 bytes, checksum: e6ab2890e00446dcc1b75b156f8f8aa4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-28T19:49:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_EstudoEfeitoIncorporação.pdf: 6541295 bytes, checksum: e6ab2890e00446dcc1b75b156f8f8aa4 (MD5) Previous issue date: 2013 / O presente trabalho caracterizou a cinza de cavaco de eucalipto (CCE) e avaliou a sua utilização como material cimentício suplementar. As cinzas foram utilizadas em substituição parcial do cimento (5, 10 e 15%), in natura e beneficiadas através da moagem e da requeima. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de análise granulométrica, apresentando tamanho médio dos grãos 14,89m para a CCE moída e 71,29m para a CCE requeimada. Foram realizadas micrografias por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise química qualitativa (semi-quantitativa) por espectrometria de raios-X dispersivo em energia (EDS). Os resultados da EDS sugerem que a CCE possui grande quantidade dos elementos químicos Cálcio e Ferro. A espectrometria de fluorescência de raios-X (EDX) detectou que a CCE apresenta a seguinte composição química (%): SiO2(6,38), Al2O3(22,60), CaO(27,40), MnO(0,41), MgO(6,15), TiO2(2,41), P2O5(2,752), Na2O(0,28), K2O(4,29) e Fe2O3(10,9). A difração de raios-X realizada para análise química qualitativa detectou diversas fases como óxido de silício (SiO2) na sua fase cristalina (Quartzo), óxido de cálcio (CaO). O potencial pozolânico da CCE foi avaliado por vários métodos. Com os resultados obtidos pelos os métodos Luxan, Chapelle modificado e índice de atividade pozolânica com cal, é possível afirmar que a CCE não se classifica como pozolana. Os resultados obtidos pelo método índice de atividade pozolânica com cimento indicam que a CCE é pozolana. Na avaliação da eficiência da CCE como material inibidor da reação álcali–agregado (RAA), a CCE requeimada inibiu a expansão. Os resultados obtidos para as propriedades mecânicas foram equivalentes ou próximos ao compósito sem substituição. Com os resultados apresentados no presente trabalho, conclui-se que o uso da CCE como material cimentício suplementar é uma alternativa viável para eliminar um passivo ambiental das empresas geradoras deste tipo de resíduo. ________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This study characterized the ash eucalyptus chip (ECA) and has evaluated its use as a supplementary cement material. The ashes were used in partial replacement of cement (5, 10 and 15%), in natura and processed by milling and reburning. The samples were characterized by the technique of laser granulometry, with grain size of 14.89m for ECA milled and 71.29m for ECA of reburning. Micrographs were performed by scanning electron microscopy (SEM), and analysis of chemical composition by dispersive energy spectroscopy (EDS), the result suggests that the ECA has large amount of elements Calcium and Iron. The fluorescence spectrometry (EDX), X-rays detected that following the ECA has the chemical composition (%):SiO2(6.38), Al2O3(22.60), MnO(0.41), CaO(27.40), MgO(6.15), TiO2(2.41), P2O5(2.752), Na2O(0.28), K2O(4.29) e Fe2O3(10.9). The technical X-ray diffraction detected various phases that show evidence of silica (SiO2) phase in its crystalline (quartz) and high contents of calcium oxide. The pozzolanic ECA potential was assessed by several methods. With the results obtained by the Luxan, Chapelle modified and pozzolanic activity index with lime, one can say that ECA does not rank as pozzolan. The results obtained from the pozzolanic activity index with cement indicate that ECA is pozzolan. In assessing the efficiency of ECA as an inhibitor material alkali-aggregate reaction (AAR), ECA of reburning inhibited the expansion. The results obtained for the mechanical properties equivalent or near composite without replacement. With the results presented in this study, it is concluded that the use of ECA as a supplementary cementitious material is a viable alternative to eliminate environmental liabilities of the generators of this type of waste.

Orientador : Prof. Dr. David Alexander Mitchell / Coorientadora : Profª. Drª. Nadia Krieger / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências : Bioquímica. Defesa: Curitiba, 28/06/2017 / Inclui referências: f. 100-105 / Resumo: O Brasil é o maior produtor de suco de laranja do mundo e a previsão é que processe 12,85 milhões de toneladas da fruta na safra 2016/2017, o que representaria 62% do processamento mundial. Por consequência, o Brasil é o maior gerador de polpa cítrica, composta pelas cascas, resíduos da polpa e sementes (aproximadamente 50% da massa da fruta). Atualmente, a polpa cítrica é em grande parte descartada em aterros industriais, o que gera ônus econômico e ambiental. Em busca da solução, surgiu o conceito da biorrefinaria de polpa cítrica, com o objetivo de transformar essa biomassa em energia, biocombustíveis e químicos. Em torno de 25% da polpa cítrica é composta por pectina, um heteropolissacarídeo estrutural formado majoritariamente por ácido D-galacturônico, aproximadamente 70% dos seus monossacarídeos. Como a pectina possui pequena demanda no mercado em relação ao seu potencial de produção, sua hidrólise para obter ácido D-galacturônico é uma alternativa para viabilizar a biorrefinaria. O ácido D-galacturônico é um intermediário para a produção de ácido L-galactônico, ácido L-ascórbico e ácido múcico, compostos com aplicação na indústria de alimentos, cosméticos e fármacos. A obtenção do ácido D-galacturônico depende da hidrólise completa de substratos pécticos realizada pela ação de diferentes enzimas, uma vez que a hidrólise química pode degradar o monossacarídeo de interesse. A modelagem matemática da hidrólise enzimática é uma ferramenta para o dimensionamento e a otimização dessa etapa. Contudo, os atuais modelos da hidrólise completa de substratos pécticos são ferramentas limitadas, pois são demasiadamente simplificados. Um modelo útil como ferramenta de otimização deve individualizar a ação das diferentes pectinases e prever a concentração dos substratos, intermediários e produtos ao longo do tempo. Neste trabalho, foram realizadas as primeiras etapas do desenvolvimento desse modelo. Foram desenvolvidos dois modelos estocásticos, baseados no método Monte Carlo, para a ação de enzimas cruciais na produção de ácido D-galacturônico, as endo- e exopoligalacturonases. Esses modelos estão de acordo com a teoria da cinética enzimática clássica, fato que não ocorre em modelos estocásticos de reações similares já descritos na literatura. Os parâmetros cinéticos utilizados nos modelos são as constantes de especificidade relativas da enzima, tanto para cada substrato, como para cada reação possível com um mesmo substrato. A etapa final de uma sacarificação é a hidrólise de oligossacarídeos, e as especificidades das enzimas variam significantemente frente o tamanho do oligômero e a posição de clivagem. Para caracterizar essas especificidades, o método Fingerprinting foi estendido nesse trabalho para ser aplicado em esquemas de reação ramificados, como é o caso da hidrólise de oligossacarídeos. Esse método traz vantagens frente aos métodos já descritos na literatura, como ensaios de velocidade inicial e método da frequência de clivagem por ligação, uma vez que todas as especificidades relativas podem ser determinadas a partir de um único perfil completo de reação. Diante das limitações dos modelos matemáticos atuais, este trabalho lança bases para o desenvolvimento de um modelo matemático da hidrólise total de substratos pécticos por consórcio de enzimas. Palavras-chave: Biorrefinaria, Pectina, Ácido D-galacturônico, Hidrólise enzimática, Constantes de especificidade, Modelagem matemática. / Abstract: Brazil is the largest producer of orange juice in the world and is expected to process 12.85 million tons of the fruit in the 2016/2017 harvest, which would represent 62% of the world's processing. As a consequence, Brazil is the largest producer of waste citrus, composed of peels, pulp residues and seeds (approximately 50% of fruit mass). Currently, most of the citrus waste is discharged in industrial landfills, which generates economic and environmental burden. In search of the solution, the concept of biorefinery of citrus waste emerged, with the objective of transforming this biomass into energy, biofuels and chemicals. About 25% of the citrus waste is composed of pectin, a structural heteropolysaccharide formed predominantly of D-galacturonic acid, approximately 70% of its monosaccharides. Since pectin has little market demand in relation to its production potential, its hydrolysis to obtain D-galacturonic acid is an alternative to enable biorefinery. D-galacturonic acid is an intermediate for the production of L-galactonic acid, L-ascorbic acid and mucic acid, compounds with application in the food, cosmetic and pharmaceutical industry. The production of D-galacturonic acid depends on the complete hydrolysis of pectic substrates carried out by the action of different enzymes, since the chemical hydrolysis can degrade the monosaccharide of interest. The mathematical modeling of enzymatic hydrolysis is a tool for the design and optimization of this hydrolysis step. However, the current models of complete hydrolysis of pectic substrates are limited tools, since they are too simplified. A useful model as an optimization tool should individualize the action of the different pectinases and predict the concentration of the substrates, intermediates and products over time. In this work, the first steps of the development of this model were taken. Two stochastic models, based on the Monte Carlo method, were developed for the action of crucial enzymes in the production of D-galacturonic acid, endo- and exopoligalacturonases. These models are in accordance with the theory of classical enzymatic kinetics, a fact that does not occur in stochastic models of similar reactions already described in the literature. The kinetic parameters used in the models are the relative specificity constants of the enzyme for each substrate, as well as for each possible reaction with the same substrate. The final step of a saccharification is the hydrolysis of oligosaccharides, and the specificities of the enzymes vary significantly against the size of the oligomer and the cleavage position. To characterize these specificities, the Fingerprinting method was extended in this work to be applied in branched reaction schemes, as is the case of oligosaccharide hydrolysis. This method has advantages over the methods already described in the literature, initial rate assays and bond cleavage frequency method, since all relative specificities can be determined from a single complete reaction profile. In view of the limitations of current mathematical models, this work lays the foundations for the development of a mathematical model of the total hydrolysis of pectic substrates by a consortium of enzymes. Keywords: Biorefinery, Pectin, D-galacturonic acid, Enzymatic hydrolysis, Specificity constants, Mathematical modeling.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-16T16:10:48Z No. of bitstreams: 1 MaryAnneBarbosaDeCarvalho_DISSERT.pdf: 1690612 bytes, checksum: 30220cc3a7a498f6f81552fe46a0c066 (MD5) / Approved for entry into archive by Elisangela Moura (lilaalves@gmail.com) on 2017-01-16T16:17:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MaryAnneBarbosaDeCarvalho_DISSERT.pdf: 1690612 bytes, checksum: 30220cc3a7a498f6f81552fe46a0c066 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T16:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MaryAnneBarbosaDeCarvalho_DISSERT.pdf: 1690612 bytes, checksum: 30220cc3a7a498f6f81552fe46a0c066 (MD5) Previous issue date: 2014-12-17 / A degrada??o dos solos agr?colas causa problemas produtivos e ambientais, com consequ?ncias econ?micas e sociais para as popula??es. Al?m das perdas de solo e de sua fertilidade poderem inviabilizar a atividade produtiva, existe grande preocupa??o com a emiss?o para a atmosfera de gases que contribuem para o aquecimento do planeta. Assim sendo, o objetivo do trabalho ? avaliar a aplica??o de biocarv?o nas propriedades f?sicas e qu?micas do solo e na massa seca do arroz. O experimento foi desenvolvido em casa de vegeta??o na Unidade Acad?mica Especializada em Ci?ncias Agr?rias da Universidade Federal do Rio Grande do Norte-UFRN, em Maca?ba-RN. O delineamento estat?stico foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4x4, contando de doses de biocarv?o(0, 3500, 7000 e 10500 kg ha-1) e doses de nitrog?nio (0, 30, 60 e 90 kg ha-1) correspondendo a 16 tratamentos. O solo foi misturado com as respectivas doses, em seguida colocado em vasos de 10 L, utilizando como planta indicadora o arroz de terras altas. As vari?veis analisadas foram ? reten??o de ?gua, a densidade do solo, a massa seca da parte a?rea do arroz e as propriedades qu?micas. A reten??o de ?gua no solo apresentou efeito linear positivo das doses de biocarv?o; A densidade do solo foi influenciada pela intera??o entre doses de biocarv?o e de nitrog?nio, cujo desdobramento revelou efeito quadr?tico da dose de biocarv?o sobre a densidade do solo apenas na dose zero de nitrog?nio; Para massa seca do arroz houve intera??o de doses de nitrog?nio dentro de doses de biocarv?o observando-se na dose zero de biocarv?o o efeito quadr?tico apenas do nitrog?nio; As propriedades qu?micas foram significativos os efeitos da dose de biocarv?o para pH e CaMg (p<0,05) e para K (p<0,01). N?o houve efeito significativo das doses de nitrog?nio (30 e 60 kg ha-1) nem da intera??o entre doses de biocarv?o e de nitrog?nio. Conclui-se ser necess?ria a condu??o do experimento e o acompanhamento de resultados na mesma ?rea em longo prazo. Assim, a evolu??o nas caracter?sticas qu?micas e f?sicas do solo pode ser avaliada, gerando informa??es consistentes sobre o potencial do biocarv?o como condicionador de solo e fertilizante. / A degrada??o dos solos agr?colas causa problemas produtivos e ambientais, com consequ?ncias econ?micas e sociais para as popula??es. Al?m das perdas de solo e de sua fertilidade poderem inviabilizar a atividade produtiva, existe grande preocupa??o com a emiss?o para a atmosfera de gases que contribuem para o aquecimento do planeta. Assim sendo, o objetivo do trabalho ? avaliar a aplica??o de biocarv?o nas propriedades f?sicas e qu?micas do solo e na massa seca do arroz. O experimento foi desenvolvido em casa de vegeta??o na Unidade Acad?mica Especializada em Ci?ncias Agr?rias da Universidade Federal do Rio Grande do Norte-UFRN, em Maca?ba-RN. O delineamento estat?stico foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4x4, contando de doses de biocarv?o(0, 3500, 7000 e 10500 kg ha-1) e doses de nitrog?nio (0, 30, 60 e 90 kg ha-1) correspondendo a 16 tratamentos. O solo foi misturado com as respectivas doses, em seguida colocado em vasos de 10 L, utilizando como planta indicadora o arroz de terras altas. As vari?veis analisadas foram ? reten??o de ?gua, a densidade do solo, a massa seca da parte a?rea do arroz e as propriedades qu?micas. A reten??o de ?gua no solo apresentou efeito linear positivo das doses de biocarv?o; A densidade do solo foi influenciada pela intera??o entre doses de biocarv?o e de nitrog?nio, cujo desdobramento revelou efeito quadr?tico da dose de biocarv?o sobre a densidade do solo apenas na dose zero de nitrog?nio; Para massa seca do arroz houve intera??o de doses de nitrog?nio dentro de doses de biocarv?o observando-se na dose zero de biocarv?o o efeito quadr?tico apenas do nitrog?nio; As propriedades qu?micas foram significativos os efeitos da dose de biocarv?o para pH e CaMg (p<0,05) e para K (p<0,01). N?o houve efeito significativo das doses de nitrog?nio (30 e 60 kg ha-1) nem da intera??o entre doses de biocarv?o e de nitrog?nio. Conclui-se ser necess?ria a condu??o do experimento e o acompanhamento de resultados na mesma ?rea em longo prazo. Assim, a evolu??o nas caracter?sticas qu?micas e f?sicas do solo pode ser avaliada, gerando informa??es consistentes sobre o potencial do biocarv?o como condicionador de solo e fertilizante.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-08-13T17:35:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1386003 bytes, checksum: c19d61f6ed515dd1f4ec55c16923b76e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-13T17:35:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1386003 bytes, checksum: c19d61f6ed515dd1f4ec55c16923b76e (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os bambus são plantas predominantes em áreas florestais e tornou-se uma escolha favorita para o sequestro de carbono, para absorver o CO 2 atmosférico e restaurar o equilíbrio aditivo do sistema climático da Terra, devido à sua alta taxa de crescimento em comparação com a maioria das outras espécies de plantas. Ademais, os bambus são utilizados na produção de polpa e papel ou carvão e carbono ativo. Além disso, tem funções ecológicas e ambientais no controle da erosão do solo, conservação da água e reabilitação de terras. A quantificação de sua biomassa fornece, dentre outras coisas, uma estimativa de material celulósico disponível para uma fonte potencial de energia renovável. Assim, os objetivos deste estudo foram (i) Quantificar a biomassa e o teor carbono das espécies de Merostachys (M. fischeriana, M. tatianae e M. ximenae), compreendendo a sua distribuição nos diferentes compartimentos (folha, ramos e colmo). (ii) Avaliar os modelos utilizados para quantificação de biomassa de bambus, de acordo com as variáveis biométricas coletadas - circunferência e diâmetro do colmo na base e na altura do peito, altura total do colmo e número de nós. (iii) Quantificar o teor de umidade (iv) Identificar e quantificar os principais componentes da parede celular do colmo - celulose, hemicelulose, lignina e cinzas. Para quantificar a produtividade de M. fischeriana, M. tatianae e M. ximenae, vinte indivíduos de cada espécie foram coletados em área de Floresta Atlântica no Sudeste do Brasil. As plantas foram medidas, cortadas, pesadas e secas. Para quantificar os componentes químicos da parede celular do colmo, três amostras (base, meio e ápice) de cada um dos cinco indivíduos das três espécies foram liofilizadas e homogeneizadas para se obter pó fino. O desenho amostral utilizado foi baseado em fatores aninhados comparando as regiões entre si e dentro de cada espécie. A distribuição de biomassa em Merostachys foi maior no colmo, com detecção de algumas diferenças interespecíficas. A biomassa seca individual correlacionou-se fortemente com as variáveis biométricas, diâmetro da base do colmo, diâmetro na altura do peito e altura total. Assim, os modelos de regressão simples testados para as espécies explicam a biomassa total individual, sendo esta a variável dependente. A produtividade de Merostachys, em cultivo com espaçamento de 3m x 3m, é altamente competitiva com outras espécies de bambu; mesmo com outras plantas (i.e. Pinus). Merostachys tem uma taxa média de crescimento diário de 0,07 m, alcançando sua altura máxima em quatro meses e seu pleno desenvolvimento, com folhas e ramos, em 6-9 meses. O teor de umidade diminui a partir da base em direção ao ápice, bem como em relação à idade. Verificou-se que não houve diferença significativa entre o teor de celulose, hemicelulose, lignina e cinzas entre as espécies de Merostachys, bem como entre a base, meio e ápice. No entanto, apenas M. tatianae apresentou diferenças significativas (p = 0,0026) para a concentração de lignina entre as regiões. A concentração média de celulose em Merostachys fischeriana, M. tatianae e M. ximenae variou de 78-82%. Em Merostachys o valor encontrado para a holocelulose foi superior a 98%, sendo esse valor relacionado à concentração de celulose, uma vez que o teor de hemicelulose observado é congruente com o verificado para outras espécies de bambu. O teor de lignina foi de 0,86-1,06%. A concentração de cinzas foi de 0,52-0,68% semelhante à observada para algumas espécies de Eucalyptus. Estudos de quantificação dos componentes químicos da parede celular de bambu são raros. O conhecimento abrangente da biomassa e dos componentes químicos nas espécies de bambu facilitará o uso de materiais no setor industrial florestal e ajudará a melhorar sua utilização na indústria química e bioquímica relacionada. Além disso, esses resultados podem apoiar estudos taxonômicos e ecológicos. / Bamboos are predominant plants in forest areas and it have become a favorite choice for carbon sequestration to absorb atmospheric CO 2 and restorer additive balance of the Earth’s climate system, due to its high growth rate compared to most other plant species. Furthermore, the bamboos are used to produce pulp and paper or charcoal and active carbon for special purposes. Furthermore, it has ecological and environmental functions in soil erosion control, water conservation and land rehabilitation. Thus, the quantification of its biomass provide among other things, an estimate of cellulosic material provide a potential source of renewable energy and base for carbon sequestration studies. Thus, the aim of this study were (i) Estimate biomass and carbon storage is Merostachys species (M. fischeriana, M. tatianae and), in order to understand its distribution along different compartments (foliage, branches and culm). (ii) Evaluate biomass models according to biometric variables collected - circumference and diameter of the culm at the base and at the height of the breast, total height and number of nodes. (iii) Quantify moisture and carbon content. (iv) Identify and quantify the main components of the culm cell wall - cellulose, hemicellulose, lignin and ash. To quantify the productivity of M. fischeriana, M. tatianae and M. ximenae, twenty individuals of each specie were collected in Atlantic forest area in Southeastern Brazil. The plants were measured, cut, weighed and dried. To quantify the chemical components of the culm cell wall, three samples (base, medium and apex) of each of the five individuals of the three species were lyophilized and homogenized to obtain fine powder (40-60 mesh). The design of nested factors comparing the areas with each other and within each species was used. The allocation of biomass in Merostachys species was higher in the culm, with detection of some interspecific differences. Individual dry biomass correlates strongly with biometric variables the culm base diameter, diameter at breast height and total height. Thus, simple regression models, considering only those independent variables fit well to express the individual total dry weight as the dependent variable. The productivity of Merostachys with culture spaced 3m x 3m is highly competitive with other species of bamboo cultures; even with other plants (i.e. Pinus). Merostachys has an average daily growth rate of 0.07 m, reaching its maximum height in four months and its full development, with leaves and branches, 6-9 months. The moisture content is decreasing from the base toward the apex, as well as in relation to age. We verified that there was no significant difference between the content of cellulose, hemicellulose, lignin and ash between species of Merostachys as well as between the base, middle and apex. However, only M. tatianae presented significant differences (p = 0.0026) for the lignin concentration between regions. The average concentration of cellulose in Merostachys fischeriana, M. tatianae and M. ximenae ranged from 78-82%. In Merostachys the value found for holocellulose was higher than 98%, being this value related to the cellulose concentration, since the observed hemicellulose content is congruent with that verified for other species of bamboo. The lignin content was 0.86-1.06%. The ashes concentration between 0.52-0.68% was similar to that observed for some species of Eucalyptus. Studies of quantification of the chemical components of bamboo cell wall are rare. Comprehensive knowledge of biomass and chemical components in the bamboo species will facilitate the use of materials in the forestry industrial sector and help to enhance their utilization in the chemical and biochemical related industry. In addition, these results can be supporting taxonomic and ecological studies.