Orientador: Arsenio Oswaldo Seva Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T14:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Medeiros_JosemarXavierde_D.pdf: 62829521 bytes, checksum: 74aec77d4120ea64e7717b4457180a95 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho analisa a questão da energia na siderurgia. Em particular, faz uma análise das principais questões de natureza sócio-econômica e ambiental envolvidas com o sistema de produção e utilização do carvão vegetal. Ao longo do trabalho procurou-se exercitar a análise não apenas técnica, mas também econômica, social e ambiental relacionada com o suprimento de carvão vegetal ao setor siderúrgico. Apesar do setor siderúrgico ser o maior consumidor desse combustível, entretanto não deve ser colocado como o principal responsável pelo desmatamento das florestas nativas. De igual modo procurou-se estabelecer a compreensão de que a dinâmica dos problemas envolvidos com o sistema de suprimento de uma fonte de energia - neste caso, o carvão vegeta 1, envolve causas e efeitos, localizados nas diversas esferas das atividades humanas: a da organização social, a dos modos de produção; e a das relações ambientais. Por fim, analisa as implicações da atual legislação ambiental relacionada com a atividade de carvoejamento e procura investigar quais as principais estratégias adotadas pelos grandes consumidores de carvão vegeta 1 para um cenário muito próximo de redução na oferta dessa forma de energia ¿renovável¿ / Abstract: This study analyses the question of the energy and siderurgy. Particularly is focussed the mains social, economics and environmental questions about the production and ut.ilization system of charcoal. In spite of siderurgy consumes more than 70 % of the national charcoal production, it cannot be in charge of by the end of the native forests. Also is analysed the actual legislation about forests and environment and its implications with the charcoal production. The mains strategies of the big consumers of charcoal and possibilities to use mineral coke is investigated. / Doutorado / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

O arseniato de cobre cromatado (CCA) é um dos preservantes mais utilizados em postes de madeira de redes de distribuição de energia elétrica, devido a sua elevada eficiência na preservação da madeira. Os postes de madeira tratada com CCA devem ter uma destinação final adequada, para evitar impactos ao meio ambiente, devido à presença dos metais. A conversão termoquímica (pirólise) pode ser uma alternativa para a destinação final desse resíduo. Neste trabalho, postes de madeira utilizados por 20 anos na rede de distribuição de energia elétrica do Estado do Rio Grande do Sul, fornecidos pela Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL), foram seccionados e medida sua concentração de metais. As 2 frações mais internas do poste (ao longo do seu raio) apresentaram menores concentrações de metal (4,00 mg.kg-1 de cobre, 4,19 mg.kg-1 de cromo e 4,72 mg.kg-1 de arsênio) e foram utilizadas para os ensaios de conversão termoquímica (pirólise). As frações sólida, líquida e gasosa foram quantificadas e caracterizadas. O elevado teor de matéria volátil (83,53%, m.m-1 para A23 e 83,23%, m.m-1 para A3) e baixo teor de cinzas (0,62%, m.m-1 para A23 e 0,61 %, m.m-1 para A3) tornam as amostras de madeira tratada com CCA, uma matéria-prima atrativa para o processo termoquímico. O processo de pirólise foi conduzido na ausência de oxigênio à temperatura de 700 ºC, minimizando a liberação de metais e apresentando os seguintes rendimentos: char (25,3 ±1,1%, m.m-1 ); óleo pirolítico (44,2±0,6%, m.m-1 ); gás combustível (30,6±1,7%, m.m-1 ). A concentração máxima de gases não condensáveis (77% vol) provenientes da pirólise de madeira tratada com CCA, bem como o máximo valor de poder calorífico superior do gás combustível (15,32 MJ.Nm-3 ), foram observados na temperatura de 500 ºC. Com o incremento de temperatura (700 ºC) houve uma redução da produção de gases não condensáveis (14% vol), bem como do poder calorífico superior do gás combustível (14,16 MJ.Nm-3 ). Entretanto, com o aumento da temperatura foi observado um aumento da concentração de H2 nos gases não condensáveis. Foi observado que mais de 68% (em massa) dos metais ficam retidos no char, os quais permanecem estáveis à lixiviação, permitindo a utilização segura do char para a obtenção de carvão ativado. O gás gerado apresentou razão molar H2/CO de 6 a 8, favorável à redução de óxidos de ferro em processos de redução da indústria siderúrgica. O char produzido no processo de pirólise foi impregnado com H3PO4 e ativado físicamente na presença de CO2, a temperaturas de 800 e 900 ºC, para a produção de carvão ativado. A temperatura de 900 ºC, isoterma de 240 min e razão de impregnação de H3PO4 de 1:1 foram responsáveis pela formação de um carvão ativado com elevada área superficial (1324 m2 .g-1 ). Com o aumento do tempo de isoterma de 60 a 240 min (900 ºC / Impregnação H3PO4 Razão 2:1) verificou-se o incremento do volume de microporos de diâmetro de 0,3 a 1 nm (0,159 a 0,209 cm3 .g-1 ). O carvão ativado produzido foi avaliado quanto a capacidade de adsorção de CO2 a pressão atmosférica e temperatura de 25 ºC. Os resultados indicaram que as amostras de carvão ativado obtidos da madeira tratada com CCA apresentaram elevada capacidade de adsorção de CO2 variando entre 69 a 83 mg.g-1 . A presença de metais (Cr/Cu) no carvão ativado pode ter contribuído para o aumento da adsorção de CO2. / Universidade de Caixas do Sul, UCS. / Chromated copper arsenate (CCA) is the most used preservative in wooden poles of electricity distribution network, due to its high efficiency in the wood preservation. The CCAtreated wooden poles may be properly disposed to avoid damage to the environment due to the metals. The thermochemical process (pyrolysis) can be an alternative to the disposal of this waste. In this work, CCA-treated wooden poles, in service for 20 years in the electricity distribution network in Rio Grande do Sul, provided by Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL), were fractionated and the metal concentration was measured. The samples of the internal sapwood and heartwood presented low metal concentrations (4.00 mg.kg-1 of copper, 4.19 mg.kg-1 of chromium and 4.72 mg.kg-1 of arsenic) and were subject to the pyrolysis. The solid, liquid and gaseous fractions were measured and characterized. The high content of volatile matter (83.53 wt.% to A23 and 83.23 wt.% to A3) and low ash content (0.62 wt.% to A23 and 0.61 wt.% to A3) make the samples of CCA- treated wood an attractive raw material for thermochemical process. The pyrolysis process was conducted in the absence of oxygen at 700 ºC to minimize the metal release and presenting mass fractions with the following yields: char (25.3±1.1 wt.%), pyrolytic oil (44,2±0.6 wt.%) and gas fuel (30.6±1,7 wt.%). The maximum concentration of non-condensable gas (77 vol%) from the pyrolysis of CCA-treated wood and the maximum high heating value of the fuel gas (15.32 MJ.N-1m-3 ) were observed in temperature of 500 ºC. With temperature increasing (700 oC) the generation of non-condensable gases (14 vol%) and the high heating value of the fuel gas (14.16 MJ.N-1m-3 ) were reduced. However, with temperature increasing the concentration H2 increased. Most than 68 wt.% of metals are retained in the char. It is possible to use of the activated carbon from char due resistance to leaching. The gas generated presented a molar ratio H2/CO of 6 to 8 is favorable to the iron oxide reduction in reduction process in steel industry. The char produced from the pyrolysis process was impregnated with H3PO4 and physically activated in the presence of CO2 at temperatures of 800 to 900 ºC for activated carbon production. The temperature of 900 oC, isotherm of 240 min and 1:1 impregnation H3PO4 were responsible to formation of an activated carbon with a high surface area (1324 m2 .g -1 ). With the increased of time isotherm of 60 to 240 min (900 ºC / 2:1 impregnation H3PO4) there was obtained increased microporous volume with 0.3 a 1 nm diameter (0.159 to 0.209 cm3 .g-1 ). The activated carbon produced was evaluated in CO2 adsorption assays at atmospheric pressure and 25 oC. The results indicated that the activated carbons obtained from the CCA-treated wood showed high CO2 adsorption capacity ranging 69-83 mg.g -1 . The presence of metals (Cr/Cu) can be contributed to the high CO2 adsorption.

Neste trabalho foi estudada a degradação anaeróbia do alquilbenzeno linear sulfonado (LAS), um surfactante largamente utilizado na fabricação de detergentes e presente em águas residuárias domésticas e industriais. Para isso, foram utilizados dois reatores anaeróbios horizontais de leito fixo (RAHLF) preenchidos com diferentes materiais suporte para imobilização da biomassa: carvão vegetal (RAHLF1) e leito misto de argila expandida e espuma de poliuretano (RAHLF2). O inóculo usado foi lodo proveniente de reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) utilizado no tratamento de águas residuárias de suinocultura. Os reatores foram alimentados, numa primeira etapa, com esgoto sintético e, posteriormente, suplementados com 14 mg/L de LAS. O tempo de detenção hidráulica (TDH) utilizado foi de 12 horas. Foi possível constatar que a presença do surfactante na alimentação não afetou a remoção de matéria orgânica (DQO), próxima a 90% em ambos os reatores para afluente com DQO de 550 mg/L. Com o balanço de massa constatou-se que os reatores foram aptos a remover LAS em 30% no RAHLF1 e 35% no RAHLF2. Desse total, 28% e 27%, respectivamente, foram degradados biologicamente, após 343 dias de operação. O restante manteve-se adsorvido nos materiais suportes. O pH no efluente dos RAHLFs manteve-se constante e próximo a 7,0. Alcalinidade foi gerada, assim como ácidos voláteis, apresentando concentrações médias de 342 e 353 mgCaCO3/L e 27 e 24 mgHAc/L no RAHLF1 e RAHLF2, respectivamente, durante operação com 14 mg/L de LAS no afluente. Ácidos acético e propiônico foram observados nos reatores em concentrações de até 50 e 12 mg/L, respectivamente. Em ambos os reatores estiveram presentes microrganismos com morfologias semelhantes a Methanosarcina sp., Methanosaeta sp., bacilos, cocos e filamentos, entre outros. Utilizando-se técnicas de Biologia Molecular (PCR/DGGE) verificou-se, em ambos os reatores, ampla variedade populacional de microrganismos pertencentes aos Domínios Bacteria, Archaea e ao Grupo BRS. Os materiais suportes selecionaram o crescimento de diferentes populações microbianas. No entanto, para o RAHLF2, praticamente não ocorreu estratificação populacional para os dois suportes. No RAHLF1, algumas populações foram semelhantes às observadas no reator de leito misto e outras cresceram mais favoravelmente / The aim of this work was to study the anaerobic degradation of LAS (linear alquilbenzene sulphonate), which is a surfactant widely used in manufacture of detergents and commonly found in domestic and industrial wastewaters. For the experimental purpose it was used two horizontal anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactors filled with different support materials for biomass immobilization, such as: vegetal coal (HAIB1) and a mix of expanded clay and polyurethane foam (HAIB2). The biological material used as inoculum was obtained with the sludge of an upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB) treating suine wastewater. The reactors were fed, in a first stage, with synthetic sewage and, in a second, with a synthetic sewage supplemented with 14 mg/L of LAS. The applied hydraulic detention time was of 12 hours. With the chemical routine analyses it was possible to ascertain the evidence that the presence of surfactant in the feeding influent did not affect organic matter removal efficiencies (COD), which were close to 90% for both reactors treating 550 mg/L COD. The mass balance results suggested that the reactors removal efficiency of LAS were of 30% in RAHLF1 and 35% in RAHLF2. Of the total concentration of used LAS in the experiments, 28% and 27% were degraded biologically after 343 days of operating regime. The remaining LAS concentrations were adsorbed on the support materials. The pH values in the systems remained unaltered and close to 7.0. Alkalinity was generated (342 and 353 mgCaCO3/L, respectively), and volatile acids were recorded at concentrations of 24 and 27 mgHAc/L in RAHLF1 and RAHLF2, respectively, both treating effluent containing 14 mg/L of LAS. Acetic and propionic acids were detected in the reactors at concentrations up to 50 and 12 mg/L, for reactors 1 and 2, respectively. In both reactors it was observed microorganisms with morphologies resembling Methanosarcina sp., Methanosaeta sp., rods, cocus, filaments and others. Techniques of Molecular Biology (PCR/DGGE) showed high diversity of Bacteria, Archaea and BRS Group in both reactors. The support material selected different microbial populations. For RAHLF2, however, microbial stratification when using the distinct support material was not observed. In RAHLF1, it was observed that some populations were similar within the reactor of mixing bed where others grew more favorably

As metodologias de análise da qualidade do lenho e dos anéis de crescimento das árvores de eucalipto são importantes para a determinação do incremento anual do seu tronco, da densidade básica e aparente do lenho, dentre outros, visando os programas de melhoramento, como a seleção precoce de árvores geneticamente superiores para a qualidade da madeira, produção de carvão vegetal, etc. Pelo exposto, o presente trabalho avaliou a qualidade do lenho das árvores de Eucalyptus urophylla, de 8 anos,de um teste de progênie, visando a produção de carvão vegetal, instalado em novembro de 2003, no município de Itamarandiba, MG. Foram mensuradas a altura e o DAP de 6 árvores de E. urophylla, das parcelas lineares de 8 árvores, aos 13º, 21º, 38º, 60º e 82º meses, para a determinação do incremento corrente e acumulado do tronco.A qualidade do lenho das árvores em pé foi realizada em novembro de 2008, determinando a resistência do lenho com o equipamento Pilodyn.Em seguida, foram selecionadas, cortadas e desramadas 4 árvores dos blocos 1, 3, e 5, em um total de 312 árvores e cortados cilindros do lenho na base, DAP, 25, 50, 75 e 100% da altura comercial do tronco.Na seção transversal dos discos de lenho foi feita a caracterização macroscópica e a determinação da largura dos anéis de crescimento anuais do lenho. Na aferição da anuidade da formação dos anéis de crescimento foram analisadas as cicatrizes das injúrias da retirada de placa da casca e aplicação da agulha do pilodyn (novembro de 2008, correspondendo ao 5º anel de crescimento) e o diâmetro do tronco mensurado nos inventários florestais. Com base na largura dos anéis de crescimento foram obtidos os incrementos correntes e acumulados do tronco e comparados com os obtidos pela mensuração externa. A densidade básica dos discos de lenho (base, DAP, 25, 50, 75 e 100% da altura comercial do tronco) das árvores foi determinada; a densidade aparente do lenho do DAP de 12 árvores de 26 progênies foi determinada por densitometria de raios X, obtendo o perfil radial de densidade, a densidade aparente média, mínima e máxima dos anéis de crescimento e do lenho. / The methodologies for analyzing the woodqualityand tree-rings of eucalyptus trees are important for determining the trunk annual increment, thebasic and apparent wood density, etc., seeking improvement programs, such as the early selection of genetically superior trees for quality timber, charcoal production, etc. With this aim, the present study evaluated the wood quality of 8 years- Eucalyptus urophyllatrees from a progeny test, installed in November 2003, in the municipality of Itamarandiba, MG, Brazil. The height and DBH of 6E. urophylla trees, in the linear plots of 8 trees were evaluated at 13º, 21º, 38º, 60º and 82º months, for determining the current and accumulated trunk increment. The wood quality of standing trees was conducted in November 2008, determining the wood hardnesswith equipment pylodin. Then, 4 trees were selected, cut and pruned from the blocks 1, 3 and 5, a total of 312 trees, and wood samples from the base, DBH, 25, 50, 75 and 100% of the commercial height were collected. In the wood cross was made the macroscopic characterization and determination of the anual tree-ring width. In assessing the annuity formation of tree-rings were analyzed scars due to the injuries to remotion of the plate of bark and the application of the needle (November 2008, corresponding to the 5th tree-ring), as well as, to thevalues of the trunk diameter measured in forest inventories. Based on the tree-ring thickness were obtained the current and accumulated increases of the trunk diameter and compared with those obtained by the inventory. Thewoodbasic density (base, DBH, 25, 50, 75 and 100% of the trunk height) were determined; also the wood apparent density of the DBH was determined by X-ray densitometry, obtaining the wood radial aparent density profile;the mean, minimum and maximum apparent density of wood and tree-rings.

O Brasil é o maior produtor e consumidor de carvão vegetal do mundo, entretanto, a maioria da produção é realizada em fornos de alvenaria rudimentares, de pequenas dimensões que, geralmente, não ultrapassam os 12m3 de volume interno. Estes fornos são pouco engenheirados e utilizam pouca ou nenhuma tecnologia, o que reflete numa produtividade aquém do potencial de um carvão vegetal muito heterogêneo. Nesta transformação da madeira em carvão nos fornos de alvenaria está presente uma marcante dicotomia aonde, em uma primeira etapa, é necessário o aquecimento e a retenção do calor e, posteriormente, a dissipação da energia contida no sistema para retirada da carga produzida, o que acaba por elevar o tempo de produção e, consequentemente, reduzir a produtividade. É importante ressaltar que nesta fase inicial, da conversão propriamente dita, existe pouca ou nenhuma margem para redução de tempo, uma vez que é mais dependente das características da matéria-prima, visando assegurar a qualidade do produto final. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa foi desenvolver um novo forno experimental de alvenaria para produção de carvão vegetal que proporcionasse ciclos mais curtos, elevando a produtividade e, simultaneamente, assegurando a qualidade do carvão. Assim, o foco da pesquisa foi dado a etapa de resfriamento, tendo sido traçadas estratégias para acelerar o arrefecimento do carvão vegetal que, neste caso, foi efetuado externamento ao forno, o disponilizando mais rapidamente para o início de novo ciclo produtivo. O forno possibilitou a rápida remoção do carvão ainda aquecido, direcionando-o a um container metálico que, por sua vez, promoveu o resfriamento acelerado da carga de carvão produzida. O sistema desenvolvido possibilitou uma diminuição significativa do tempo da carbonização, reduzindo a etapa de resfriamento a apenas 2 horas no interior do forno e 10 horas no container. O carvão produzido apresentou características adequadas tanto para o uso siderúrgico quanto para cocção de alimentos. Além disso, o forno desenvolvido demonstrou melhor desempenho econômico quando comparado ao forno circular de superfície, apresentando viabilidade nos dois cenários analisados. / Brazil is the largest producer and consumer of charcoal in the world, however, most of the production is carried out in rudimentary masonry kilns, of small dimensions that generally do not exceed 12m3 of internal volume. These kilns are poorly engineered and use little or no technology, which reflects a productivity below the potential of a very heterogeneous charcoal. In this transformation of the wood into charcoal in the masonry kilns, there is a marked dichotomy in wich, in a first step, heating and retention of the heat is necessary and, subsequently, the dissipation of the energy contained in the system to remove the cargo produced, which ends up raising production time and, consequently, reducing productivity. It is important to emphasize that in this initial phase, the conversion itself, there is little or no margin for reducing time, more subordinate to the characteristics of the raw material, and also aims to ensure the quality of the final product. In this context, the objective of this research was to develop a new masonry experimental kiln for the production of charcoal which contemplates shorter cycles, raising productivity and, simultaneously, ensuring the quality of the charcoal. Thus, the research focus was given to the cooling phase, and strategies were developed to accelerate the cooling of the charcoal, which, in this case, was externalized to the kiln, making it available more quickly for the beginning of a new productive cycle. The kiln allowed the rapid removal of the still heated charcoal, directing it to a metal container which promoted the accelerated cooling of the charcoal produced. The developed system made possible a significant reduction of the carbonization time, reducing the cooling stage to only 2 hours inside the kiln and 10 hours in the metalic container. The charcoal produced had adequate characteristics for both steel use and food cooking. In addition, the developed kiln showed a better economic performance when compared to the circular surface kiln, presenting viability in both analyzed scenarios.

Pela primeira vez incêndios florestais são identificados em uma associação de fácies contendo a Flora Dicroidium nos sedimentos avermelhados do Triássico Médio (Ladiniano) na parte sul da Bacia do Paraná (Formação Santa Maria, Rio Grande do Sul). A extensão geográfica dessa assembleia de plantas foi, assim, estendida no Gondwana brasileiro. As análises por petrografia orgânica, fluorescência, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de varredura (tipo field emission gun - MEV-FEG) revelaram a presença recorrente de carvão vegetal (charcoal) na sucessão vertical de fácies relacionadas a um modelo deposicional de fluxos efêmeros de baixa densidade do tipo inunditos. O carvão microscópico (micro-charcoal) ocorre como fragmentos comuns em diferentes fácies, enquanto que o carvão vegetal macroscópico (macro-charcoal) é representado por espécimes tridimensionais de lenhos atribuídos a gimnospermas (Pinaceae?) e por fragmentos achatados, finos e alongados atribuídos a pteridospermas (rachises de Dicroidium?) Os valores médios de reflectância da inertinita entre 2,80-6,61 %Ro medidos nos fragmentos de macro-charcoal evidenciaram processos de queima de alta temperatura, envolvendo tanto incêndios na copa quanto na interface copa-superfície. A recorrência de fragmentos queimados em várias fácies do perfil estudado indica a ocorrência de incêndios regionais que afetaram tanto as comunidades meso-xerófilas distais quanto às associações proximais higro- mesófilas, compostas majoritariamente por espécimes da Flora Dicroidium. A integração dos resultados obtidos a partir das múltiplas análises dos fragmentos de charcoal é consistente com um teor de oxigênio atmosférico superior a 20%. / For the first time wildfires are reported from an association of different facies containing a Dicroidium flora from the Middle Triassic (Ladinian) red beds in the southern part of the Paraná Basin (Santa Maria Formation, Rio Grande do Sul state). The geographical extension of the Dicroidium plant assemblage has thus been extended in the Brazilian Gondwana. Analyses through petrography, fluorescence microscopy, scanning (SEM) and field emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM) revealed recurrent charcoal presence in a vertical facies succession of depositional cycles related to ephemeral prograding low density flows. Microscopic charcoal occurs as common fragments within different facies whereas macroscopic charcoal is represented by tridimensional wood specimens assigned to gymnosperms (Pinaceae?) and by flattened, thin, elongated remains assigned to pteridospermophytes (rachises of Dicroidium?). Average reflectance values between 2.80-6.61 %Ro measured in the macro-charcoals evidenced burning processes of high temperature, involving fires both in the crown and in the crown-surface interface. The recurrence of charcoal in several facies of the studied profile indicates regional wildfires, which affected hinterland, meso-xerophyllous coniferous assemblages and marginal hygro-mesophyllous Dicroidium-like assemblages. The integration of results obtained from the multiple charcoal analyses is consistent with atmospheric oxygen content higher than 20%.

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-06-28T17:29:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SinterizacaoPellotasArgila.pdf: 3738271 bytes, checksum: 6b9a22e5ede805ea3d3c3849a26aa9a7 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-07-05T16:32:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SinterizacaoPellotasArgila.pdf: 3738271 bytes, checksum: 6b9a22e5ede805ea3d3c3849a26aa9a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-05T16:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_SinterizacaoPellotasArgila.pdf: 3738271 bytes, checksum: 6b9a22e5ede805ea3d3c3849a26aa9a7 (MD5) Previous issue date: 2016-05-20 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Uma das grandes preocupações da humanidade atualmente gira em torno da preservação do meio ambiente, buscando-se, constantemente, por meio de estudos e pesquisas, alternativas que encontre um equilíbrio de convivência entre o homem e a natureza. Normalmente, as indústrias em geral, produzem resíduos, na sua maioria tóxicos, que prejudicam o meio ambiente, o homem e demais diversidades de vidas nele inseridas. Levando-se em consideração o contexto exposto acima, este trabalho faz um estudo de evolução da temperatura de combustão de uma mistura, em proporções previamente definidas, da cinza volante de caldeira proveniente de indústrias localizadas no Estado do Pará, argila proveniente das margens do Rio Guamá e carvão vegetal adquirido na região metropolitana de Belém-Pa. Os experimentos foram realizados em um reator de combustão, adquirido pelo Programa de Pós - Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia com a finalidade de avaliar-se o perfil de temperaturas de cada experimento durante o processo de combustão e se os valores dessas temperaturas seriam suficiente para desencadear o processo de sinterização das pelotas. Para realização dos experimentos, parâmetros como a velocidade de entrada do fluido (ar), diâmetros das pelotas (mistura de cinza volante, carvão vegetal, e argila moídos) e a granulometria do carvão vegetal cominuído, utilizado como combustível sólido, foram variados para cada experimento. O histórico de temperaturas foram registrados por um instrumento de aquisição de dados identificado como Paperless Recorder - PHL, e posteriormente plotados para análises. Foram obtidas temperaturas variando em uma faixa de 800 ºC a 1200 ºC que são valores suficientes para desencadear o processo de sinterização das pelotas. Os dados gerados pelo reator de combustão foram registados pelo "Paperless Recorder - PHL" e comparados com os resultados obtidos numéricamente. / A great preoccupation of humanity turns around the preservation of the environment, seeking to constantly through studies and search, alternatives to find a balance of coexistence between man and nature. Normally, industries in general, produce waste at its majority toxic which damage the environment, humans being and other diversities of life inserted in it. Looking up, insert itself in this context, this work makes a study of evolution of the temperature of combustion of a mixture, in predefined proportions of fly ash from boiler industries located in the State of Pará, clay from the banks of the Guamá River and charcoal acquired in metropolitan region of Belem-Pa, Brazil. The experiments were performed in a combustion reactor, acquired by Programa de Pós - Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia in order to assess the temperature profile of each experiment during the combustion process and if the values of these temperatures would be sufficient to initiate the process of sintering of the pellets. For the experiments performance, parameters such as inlet velocity of the fluid (air), diameters of the pellets (mixture of charcoal, ash and clay) and grain size of charcoal were varied and the effect of variations of these parameters were analyzed for each experiment. The historical temperatures were recorded by a data acquisition instrument named Paperless Recorder - PHL and subsequently plotted for analysis. Temperatures varying in the range of 800°C - 1290°C, were obtained and these values are sufficient to initiate the process of sintering of the pellets. Data generated by the combustion reactor were recorded by "Paperless Recorder" and compared with numerical results computational.

O presente trabalho objetivou a determinação e análise comparativa das propriedades físicas da madeira e do respectivo carvão vegetal, ao longo da direção radial e longitudinal do lenho de árvores de dez clones de alta produtividade de Eucalyptus e Corymbia. Para tanto, discos de diferentes alturas do tronco foram coletados de árvores das espécies, no município de Capelinha-MG, obtendo-se amostras para a determinação da densidade básica, contração linear e volumétrica, coeficiente de anisotropia e umidade inicial. Na sequência, os corpos de prova foram carbonizados, visando a determinação da densidade aparente, degradação linear e volumétrica, rendimento gravimétrico e resistência mecânica à compressão. Na avaliação do experimento, utilizou-se a análise de variância, segundo delineamento inteiramente casualizado e as análises de componentes principais (ACP), dissimilaridade e multivariada (correlação canônica) na avaliação comparativa entre as propriedades físicas da madeira e do carvão. Como resultados, verificou-se uma alta heterogeneidade entre as espécies estudadas, as quais dividiram-se em 4 grupos distintos, sendo que as contrações lineares e volumétricas mostraram-se independentes da densidade e com correlações significativas entre si. Após a carbonização, o agrupamento se fez diferente ao ocorrente para madeira, sendo que a densidade aparente apresentou alta correlação para as variáveis estudadas do carvão, a exceção da degradação linear longitudinal. A relação canônica apontou relações significativas positivas com a densidade aparente do carvão e também para o módulo de elasticidade, resistência à compressão, rendimento gravimétrico, degradação linear radial axial e tangencial. As contrações lineares e volumétricas da madeira pouco contribuíram para as propriedades do carvão. Os clones pertencentes ao gênero Corymbia mostraram-se mais promissores à produção de carvão. / This study aimed to make a comparative analysis and to determine the physical properties of wood and its charcoal along the radial and longitudinal directions of the wood of ten clones of Eucalyptus and Corymbia, of high productivity. Therefore, disks of different heights of the trunk were collected from tree species in the town of Capelinha, State of Minas Gerais - Brazil, obtaining test samples according to specific standard for determining the density, linear shrinkage and volumetric coefficient of anisotropy and initial moisture. Following, the samples were charred, aimed at determining the bulk density, volumetric and linear degradation, gravimetric yield and mechanical strength. For the evaluation of the experiment a variance analysis in a completely randomized statistical design and the principal component analysis (PCA) on comparative evaluation of the physical properties of wood was used. Multivariate dissimilarity (canonical relations) in the comparative evaluation of the physical properties of wood and charcoal was used as well. As a result, there was a high heterogeneity between the studied species, which were divided into four different groups, and also the linear and volumetric contractions were shown to be independent of density and with significant correlations with each other. After carbonization the group was different from occurring wood, where the apparent density was highly correlated to the charcoal variables, except the longitudinal linear degradation. The canonical relationship pointed to positive relationships with the bulk density of the charcoal and also the elasticity modulus, compression resistance, gravimetric yield, axial, radial and tangential linear degradation. The volumetric and linear shrinkage of wood did not significantly contribute to the properties of the charcoal. The hybrids of the genus Corymbia were more promising for charcoal production.

A antracologia, como ciência, tem como objetivo a análise da estrutura anatômica dos carvões vegetais arqueológicos e modernos direcionada para a paleoecologia, paleoetnobotânica, identificação das espécies, etc. No Brasil, a identificação de espécies florestais através da análise dos carvões vegetais atuais reveste-se de importante caráter conservacionista, por ser o maior produtor mundial de carvão vegetal, com grande parte produzida pela extração ilegal de madeira de florestas nativas. Com esse objetivo, no presente trabalho, foi avaliada a estrutura anatômica microscópica, a densidade e a contração do lenho e do carvão de 75 espécies da floresta Amazônica, estado do Pará. Os resultados evidenciaram para o parâmetro (i) anatômico, deformação de diferentes níveis dos elementos de vasos (e pontoações), das células do parênquima axial e radial e das fibras entre as espécies, (ii) físico, significativa variação da densidade da madeira e do carvão entre as espécies; as de madeira de maior densidade aparente apresentam carvão de maior densidade; (iii) contração, resultando na alteração da morfologia dos elementos anatômicos da madeira, com variações entre espécies. Além disto, os resultados permitiram (i) avaliar o efeito melhor do processo de carbonização nos parâmetros anatômicos e físicos da madeira, (ii) demonstrar a aplicação da antracologia como ferramenta na identificação de espécies tropicais e seu potencial no controle ambiental e na fiscalização, além de possibilitar a (iv) criação de uma coleção antracológica de referência, iniciando-se com 75 espécies de madeira e de carvão tropical. / The anthracology, as science, aims to analyze the anatomical structure of archaeological and modern vegetal charcoal applied for paleoecology, paleoetnobotanical, species identification, etc. In Brazil, the identification of forest species through analysis of vegetal charcoal is important to the nature conservation, considered that the country is the largest producer of charcoal produced, in part, by the illegal logging of native forests. With this objective, in the present study was evaluated the anatomical microcopical structure, density and contraction of wood and charcoal of 75 species of the Amazon forest, from Pará state. The results showed an (i) diferent levels of anatomical deformation of vessels (and pits), axial and radial parenchyma and fibers with variation between species, (ii) significant change of the wood and charcoal density between the tree species; the higher wood apparent density resulted in higher charcoal density, (iii) the retratibility resulted in alteration of the wood anatomical elements, with variations between species. Moreover, the results allowed (i) to evaluate the effect of the carbonization process in the wood anatomy and physical parameters, (ii) to demonstrate the application of anthracology as a tool for tropical species identification and its potential to environmental control and monitoring, in addition to enabling the (iv) creation of a anthracological collection, starting with 75 species of tropical wood and charcoal.

Pela primeira vez incêndios florestais são identificados em uma associação de fácies contendo a Flora Dicroidium nos sedimentos avermelhados do Triássico Médio (Ladiniano) na parte sul da Bacia do Paraná (Formação Santa Maria, Rio Grande do Sul). A extensão geográfica dessa assembleia de plantas foi, assim, estendida no Gondwana brasileiro. As análises por petrografia orgânica, fluorescência, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de varredura (tipo field emission gun - MEV-FEG) revelaram a presença recorrente de carvão vegetal (charcoal) na sucessão vertical de fácies relacionadas a um modelo deposicional de fluxos efêmeros de baixa densidade do tipo inunditos. O carvão microscópico (micro-charcoal) ocorre como fragmentos comuns em diferentes fácies, enquanto que o carvão vegetal macroscópico (macro-charcoal) é representado por espécimes tridimensionais de lenhos atribuídos a gimnospermas (Pinaceae?) e por fragmentos achatados, finos e alongados atribuídos a pteridospermas (rachises de Dicroidium?) Os valores médios de reflectância da inertinita entre 2,80-6,61 %Ro medidos nos fragmentos de macro-charcoal evidenciaram processos de queima de alta temperatura, envolvendo tanto incêndios na copa quanto na interface copa-superfície. A recorrência de fragmentos queimados em várias fácies do perfil estudado indica a ocorrência de incêndios regionais que afetaram tanto as comunidades meso-xerófilas distais quanto às associações proximais higro- mesófilas, compostas majoritariamente por espécimes da Flora Dicroidium. A integração dos resultados obtidos a partir das múltiplas análises dos fragmentos de charcoal é consistente com um teor de oxigênio atmosférico superior a 20%. / For the first time wildfires are reported from an association of different facies containing a Dicroidium flora from the Middle Triassic (Ladinian) red beds in the southern part of the Paraná Basin (Santa Maria Formation, Rio Grande do Sul state). The geographical extension of the Dicroidium plant assemblage has thus been extended in the Brazilian Gondwana. Analyses through petrography, fluorescence microscopy, scanning (SEM) and field emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM) revealed recurrent charcoal presence in a vertical facies succession of depositional cycles related to ephemeral prograding low density flows. Microscopic charcoal occurs as common fragments within different facies whereas macroscopic charcoal is represented by tridimensional wood specimens assigned to gymnosperms (Pinaceae?) and by flattened, thin, elongated remains assigned to pteridospermophytes (rachises of Dicroidium?). Average reflectance values between 2.80-6.61 %Ro measured in the macro-charcoals evidenced burning processes of high temperature, involving fires both in the crown and in the crown-surface interface. The recurrence of charcoal in several facies of the studied profile indicates regional wildfires, which affected hinterland, meso-xerophyllous coniferous assemblages and marginal hygro-mesophyllous Dicroidium-like assemblages. The integration of results obtained from the multiple charcoal analyses is consistent with atmospheric oxygen content higher than 20%.