Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2014-01-16T18:02:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProducaoCarvaoAtivado.pdf: 51491984 bytes, checksum: ddabb5e0d8b59960c4c70aafa4e6f6e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2014-01-22T13:02:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProducaoCarvaoAtivado.pdf: 51491984 bytes, checksum: ddabb5e0d8b59960c4c70aafa4e6f6e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-22T13:02:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProducaoCarvaoAtivado.pdf: 51491984 bytes, checksum: ddabb5e0d8b59960c4c70aafa4e6f6e6 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Produziu-se carvão ativado a partir da casca da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa L.) para ser utilizado na remoção de cobre (II), no processo de adsorção em sistema de batelada. A casca é resíduo do beneficiamento da castanha, que foi coletada, selecionada, lavada em água corrente e depois secada em estufa a 150ºC por 24 h. Os carvões foram carbonizados a 400 ºC por 3 h e ativados termicamente a 800ºC em tempos de 1, 2 e 3 h, quando receberam as respectivas codificaçõesCA1, CA2 e CA3. Depois foram caracterizadas quanto: à área superficial específica, ao volume e tamanho de poros, à difração de raios-X, à microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada ao EDS(sistema de energia dispersiva por raios-X) e à espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ensaios preliminares foram realizados para avaliar a eficiência dos carvões quanto à remoção de cobre (II) em solução sintética de concentração inicial 50 mg L-1. Como os resultados foram satisfatórios para CA1, CA2 e CA3 (93,43, 97,23 e 96, 92 % para os respectivos carvões), decidiu-se pelo que apresentou maior percentual de remoção. O CA2 foi produzido e caracterizado quanto: às densidades reais e aparentes, à porosidade em leito fixo, ao pH, à umidade (em base úmida), às cinzas, ao carbono fixo e aos grupos funcionais pelo método de Boehm. Realizaram-se ensaios para determinar a eficiência de remoção de cobre (II) quanto à influência do diâmetro da partícula do carvão, ao pH da solução, à influência do tempo de contato e à variação da concentração inicial. Os resultados de maior percentual de remoção foram para o diâmetro 0,595≤D≤1,19mm, pH 5,09, tempo de 5 min e concentrações de 50, 100 e 150mg L-1.O modelo cinético de adsorção que melhor se ajustou aos dados foi o de pseudo2a ordem. Os dados experimentais apresentaram bom ajuste aos modelos matemáticos de isotermas de Langmuir e Frendlich. Sendo assim, obteve-se carvão ativado de baixo custo a partir da casca da castanha-do-Brasil a qual apresentou boa eficiência na remoção de cobre (II) (acima de 90 % para maioria das análises) possibilitando também a utilização no tratamento de efluentes. / Activated carbon was produced from the Brazil nut bark (Bertholletia excelsa l.) to be used in the cooper (II) removing, in adsorption process in bath system. The bark is a waste material from the chestnut improvement which was collected, selected, washed in running water and then it was dried up in stove at 150 °C in 24 h. The carbons were charred at 400 °C for 3h and thermally activated at 800 °C in 1, 2 and 3 hours time when they received its encodings CA1, CA2 and CA3 respectively. Then they were characterized as: the specific superficial area, volume and pores size, X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) coupled to EDS (energy dispersive X-ray system) and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). Preliminary tests were performed to assess the carbon efficiency as cooper (II) removing in synthetic solution of 50 mg L-1 initial concentration. As the results were satisfactory to CA1, CA2 and CA3 (93,43, 97,23 and 96,92 % to those carbons), decided by what had higher removing percentage of. The CA2 was produced and characterized as: the real and apparent densities, porosity in fixed bed, pH, moisture (wet basis), ashes, fixed carbon and functional groups by Boehm method. There were preformed tests to determine the cooper (II) efficiency removing concerning the carbon particle diameter influence, pH of the solution, contact time influence and variation of the initial concentration. The results of higher removing percentage were to diameter 0,595≤D≤1,19 mm, pH 5,09, in time of 5 min and concentrations of 50, 100 e 150 mg L-1. The adsorption kinetic study that best fit according to data was pseudo-second order model. The experimental data that presented good fit according to mathematical models of Langmuir and Frendlich isotherm. In this sense, was obtained activated carbon at a low cost from the Brazil nut bark which one showed a good efficiency in cooper (II) removing process and also allowing the using in the effluents treatment.

A Drenagem Ácida de Minas (DAM) é um dos maiores problemas ambientais que enfrenta a mineração e extração de sulfetos metálicos e carvão mineral a nível mundial. Essas águas, oriundas da oxidação de minerais sulfetados presentes na matéria inorgânica (principalmente pirita), contêm altos teores de íons sulfato, metais pesados e acidez. A Região Carbonífera de Criciúma/SC, por exemplo, encontra-se atingida pelas drenagens ácidas e enfrenta problemas de escassez e poluição dos seus recursos hídricos e do solo. O presente trabalho tem por objetivo analisar as alternativas de tratamento ativo de DAM’s no estado de Santa Catarina, em especial a flotação como processo de separação sólido-líquido dos precipitados gerados na neutralização e floculação. Ainda, o estudo visa apresentar e discutir os critérios de qualidade da água sugeridos no Brasil e aqueles exigidos pelos principais países que adotam o reúso. O trabalho compara estes critérios às características de uma DAM tratada pelo processo NF-FADAT (neutralização, floculação e flotação por ar dissolvido de alta taxa), apontando as possibilidades de reúso para a água tratada, de acordo com a legislação vigente. Os estudos em escala piloto (1 m3h-1) foram realizados com um efluente ácido (pH = 3,0±0,5) de uma mina extinta (vazão de 30-200 m3h-1), a pH’s 7 e 9, na estação de tratamento de efluentes SS-16 (São-Simão em Criciúma), para remoção de metais (Fe, Al e Mn) na forma de hidróxidos. Foram realizados ainda estudos em pH 12, como alternativa para precipitação e remoção de íons sulfato (SO4 -2) na forma de etringita (3CaO.3CaSO4.Al2O3.31H2O). As concentrações finais médias dos metais Fe, Mn e Al no tratamento a pH 9 foram 0,2, 0,7 e 2,9 mgL-1, respectivamente. Estes valores atendem a padrões como os da EPA (agência de proteção ambiental dos Estados Unidos) para irrigação por um período de até 20 anos, mas no Brasil ainda não existe legislação a respeito. O custo operacional (aproximado) do tratamento a pH 7 e 9 foi bastante semelhante, sendo, respectivamente, R$m-3 0,86 e 0,88. Estes valores são muito vantajosos quando comparados à tarifa cobrada pela CASAN - Companhia Catarinense de Águas e Saneamento para a água tratada, que no caso de SC custa R$m-3 5,10. O tratamento a pH 12 apresentou uma elevada eficiência, com concentração final de SO4 -2 em torno de 150 mgL-1, valor que atende aos padrões de potabilidade da água, dados pela Portaria MS 518/2004. O custo do tratamento a pH 12 (R$m-3 6,40) não considera o possível reaproveitamento da etringita gerada no processo como, por exemplo, em indústrias cerâmicas, o que poderia reduzir esse custo. Devido a uma maior eficiência na remoção de Mn em relação ao pH 7, a melhor relação custo/benefício foi obtida com o tratamento a pH 9. Neste pH, a qualidade final da DAM após o tratamento atende à padrões para reúso estabelecidos em diretrizes aplicadas no Brasil, como a NBR 13.969 e por órgãos como a Agência Nacional das Águas (ANA), a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP) e Environmental Protection Agency of United States (EPA). Os resultados comprovaram a eficiência da técnica estudada para o tratamento futuro da DAM-SS16, pois a qualidade da água tratada apresenta bom potencial para reúso na comunidade local ou municipal em diversos fins não-potáveis, urbanos e industriais, como irrigação (de jardins, canteiros de ruas e avenidas, parques e praças, pomares e pastagens), chafarizes e espelhos d’água, lavagem de pisos e calçadas, descarga em sanitários ou construção civil (preparação de concreto, abatimento de poeiras). Entretanto, a prática do reúso é dificultada no Brasil em função de que ainda não existe uma legislação específica visando regular o setor, proteger o meio ambiente e a saúde da população. / Acid Mine Drainage (AMD) is one of the biggest environmental problems faced by metallic sulfides and coal mining and extraction industries worldwide. These water streams come from inorganic matter sulfide minerals (especially pyrite) oxidation and are rich in sulfate ions, heavy metals and acidity. The coalfield of Criciúma/SC, for example, suffers the effects of acid drainage, facing problems like water and soil scarcity and pollution. This work aims to analyze the AMD active treatment alternatives in Santa Catarina, especially the use of flotation as a solid-liquid separation process for the precipitated solids produced during neutralization and flocculation. This study also presents and discusses the water quality criteria suggested in Brazil and those required by the main countries worldwide that adopted water reuse. This work compares these criteria to the characteristics of an AMD treated by the NF-FADAT process (neutralization, flocculation and high-rate dissolved air flotation), pointing the possibilities of the treated water reuse, according to the current laws. The pilot studies (1 m3h-1) were carried out with an acid effluent (pH 3.0 ± 0.5) from an extinct mine (flow rate 30-200 m3h-1), at pH 7 and 9, at the effluent treatment station SS-16 (São Simão at Criciúma), to remove metals (Fe, Al and Mn) as hydroxides. Studies at pH 12 were also carried out, considering it as an alternative to sulphate ions (SO4 -2) precipitation and removal, forming etringite (3CaO.3CaSO4.Al2O3.31H2O). The Fe, Mn and Al final average concentrations at pH 9 were 0.2, 0.7 and 2.9 mgL-1, respectively. These results are in agreement with standards such as the EPA’s (United States Environmental Protection Agency) for irrigation for a 20 years period, but in Brazil there is no such kind of law. The treatment operational costs (approximately), at pH 7 and 9, were very similar, respectively R$m-3 0.86 and 0.88. These results are advantageous when compared to the CASAN’s (Company for Water and Sanitation of SC) fee for water treatment, which is R$m-3 5.10. Treatment at pH 12 presented a high efficiency, with a SO4 -2 final concentration around 150 mgL-1, which meets drinking water standards given by the Health Ministry’s Order 518/2004. The cost of such treatment (R$m-3 6.40) doesn’t take into account the possibility of reusing the etringite generated during the process, such as in ceramic industries, which could lead to its reduction. The best cost-benefit relation was reached with the treatment at pH 9 due to a higher efficiency in removing Mn if compared to pH 7. At pH 9, the AMD final quality after treatment meets the standards for reuse established in Brazil, as the NBR 13.969 and the ones from organizations such as ANA, SABESP and EPA. Results confirmed the efficiency of the studied method for future treatment of the AMD-SS16, because the treated water presented a high potential for reuse at local or municipal community for several urban and industrial, non-drinking uses, such as irrigation (of gardens, parks and squares, orchards and pastures), fountains, washing floors and sidewalks, disposal flush, or civil construction (concrete preparation, dust abatement). However, the practice of water reuse is not growing in Brazil, because there is no specific legislation regulating the sector to protect the environment and people’s health.

A serragem de madeira é um produto proveniente do uso da madeira, que pode ter aproveitamento econômico, transformando-se e agregando valor a cadeia produtiva da madeira. Uma de suas aplicações pode ser a produção de carvão e bio-óleo. O carvão ativado tem um custo elevado, porém é uma opção que apresenta potencial de adsorção e remoção de cianotoxinas e matéria orgânica presentes em água de abastecimento. O objetivo deste trabalho foi analisar a qualidade do carvão de serragem e seu potencial para ser aplicado em sistema de purificação de água, através de parâmetros físico/químicos. A serragem foi caracterizada conforme sua composição química, quanto ao teor de lignina, (38%); Hemicelulose (17,8%), holocelulose (53,9%), analises elementar: Carbono (48,3%), Hidrogênio (5,09%), Nitrogênio (0,25%), Oxigênio (46,36%) e imediatas: Cinzas (0,19%), Umidade (4,52%), Material Volátil (90,39%) e carbono fixo (4,9%) para ser utilizada como matéria prima na produção de carvão em reator de leito fixo. As variáveis utilizadas para obtenção do melhor rendimento dos produtos foram: temperatura, taxa de aquecimento, tempo e vazão do gás, de acordo com o planejamento fatorial 24-1. Além da produção, a qualidade do carvão foi verificada por meio de análise imediata: Cinzas (3,42%), Umidade (2,29%), Material volátil (41,04%) e carbono fixo (53,04%). Análise elementar: Carbono (74,36%), Hidrogênio (2,96%), Nitrogênio (0,55%) e oxigênio (22,13%). As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), Índice de Azul de Metileno e BET que mostraram que o carvão consiste de microporos com uma área superficial de 1,43819 m²/g evidenciando a existência e a qualidade dos poros presentes no carvão. A eficiência na remoção de matéria orgânica presente na água, foi avaliada utilizando-se filtros descendentes com o carvão obtido. Características físico-químicas e microbiológica da amostra de água foram avaliadas antes e após a filtração. Notou-se que o tempo de saturação do carvão de serragem aconteceu após 10 horas de funcionamento dos filtros, sendo que a maior eficiência na remoção de matéria orgânica ocorreu nas primeiras 3 horas. / Sawdust is a product derived from the use of wood, which can be used economically, transforming and adding value to the productive chain of wood. One of its applications may be the production of coal and bio-oil. Activated carbon has a high cost, but it is an option that presents potential of adsorption and removal of cyanotoxins and organic matter present in water supply. The objective of this work was to analyze the quality of sawdust and its potential to be applied in a water purification system, through physical / chemical parameters. The sawdust was characterized according to its chemical composition, in terms of lignin content (38%); Hemicellulose (17.8%), holocellulose (53.9%), elemental analysis: Carbon (48.3%), Hydrogen (5.09%), Nitrogen (0.25%), Oxygen and immediate: Ash (0.19%), Moisture (4.52%), Volatile Material (90.39%) and fixed carbon (4.9%) to be used as raw material for coal production in bed reactor fixed. The variables used to obtain the best product yield were: temperature, heating rate, time and gas flow, according to factorial design 24-1. In addition to the production, coal quality was verified through immediate analysis: Ash (3.42%), Moisture (2,29%), Volatile material (41.04%) and fixed carbon (53.04%). Elemental analysis: Carbon (74.36%), Hydrogen (2.96%), Nitrogen (0.55%) and oxygen (22.13%). The scanning electron microscopy (SEM), Methylene Blue Index and BET analyzes showed that the coal consists of micropores with a surface area of 1.43819 m² / g evidencing the existence and the quality of the pores present in the coal. The efficiency of removal of organic matter present in the water was evaluated using downstream filters with the obtained carbon. Physical-chemical and microbiological characteristics of the water sample were evaluated before and after filtration. It was observed that the saturation time of sawdust occurred after 10 hours of filter operation, and the highest efficiency in the removal of organic matter occurred in the first 3 hours.

A presente dissertação foi desenvolvida conforme a norma 103 do Programa de Pós Graduação em Geociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, que prevê a submissão da dissertação de mestrado em forma de artigo, antecedido de estado da arte do tema proposto. Na região sudeste da Bacia do Paraná estão localizados depósitos de carvão economicamente importantes nos estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Esses depósitos são frequentemente muito alterados por intrusões vulcânicas. O objetivo principal desse estudo é mapear essas intrusões ígneas que afetam o nível de alteração térmica do carvão (rank) da Jazida carbonífera Morungava-Chico Lomã no RS. A Jazida Morungava-Chico Lomã foi descoberta no século passado e nunca foi minerada. É caracterizada por rochas orgânicas do Permiano, carvão e folhelho betuminoso, na porção sul da Bacia do Paraná. A aquisição gravimétrica foi realizada na área do depósito Morungava e na área do depósito Chico-Lomã. Para ambas a escolha dos locais de aquisição foi baseada em furos de sondagem anteriormente realizados. Com os dados dos furos de sondagem foram elaborados seguintes mapas temáticos: profundidade da primeira ocorrência de carvão; espessura cumulativa do carvão; profundidade da primeira ocorrência de diabásio; espessura cumulativa do diabásio; espessura cumulativa do diabásio na Formação Irati e espessura cumulativa do diabásio na Formação Rio Bonito. Na elaboração do artigo submetido foi realizada a sobreposição das isolinhas das espessuras cumulativa do carvão e do diabásio nos mapas de anomalia Bouguer filtrados. Essas sobreposições apresentaram correlações e auxiliaram na interpretação dos dados gravimétricos. A orientação preferencial predominante das anomalias foi NE-SW e uma orientação subsidiária de direção NW-SE, o que sugeriu um controle estrutural sobre a ocorrência de diques e/ou soleiras, sob os altos gravimétricos. Em Chico Lomã a ocorrência de uma extensa anomalia Bouguer positiva formando um trend de orientação NE-SW foi correlacionada a unidades geológicas da Planície Costeira do Rio Grande do Sul: altos gravimétricos caracterizaram a Barreira I e baixos gravimétricos, os Sistemas Lagunares I e II. O método gravimétrico se mostrou eficaz para a caracterização da jazida por meio da correlação de anomalias gravimétricas positivas com as ocorrências de diabásio. / The present dissertation was developed according to standard 103 of the Graduate Program in Geosciences of the Federal University of Rio Grande do Sul, which provides for the submission of the dissertation in the form of article, predates by state of the art proposed theme. In the southeastern region of the Paraná Basin are located economically important coal deposits in the states of Parana, Santa Catarina and Rio Grande do Sul. These deposits are often much altered by volcanic intrusions. The objective of this study is to map the igneous intrusions affecting the thermal change of level of coal (rank) of the coal deposit Morungava-Chico Lomã in RS. The coal deposit Morungava-Chico Lomã was discovered in the last century and has never been mining. It is characterized by organic rocks of the Permian, coal and bituminous shale, in the southern portion of the Paraná Basin. The gravimetric acquisition was carried in área of the deposit Morungava and in the area of the deposit Chico-Lomã. For both areas the choice of acquisition locations was based on previously conducted drilling holes. With data from the holes drilling were prepared these thematic maps: depth of the first occurrence of coal; cumulative thickness of coal; depth of the first occurrence of diabase; cumulative thickness of diabase; cumulative thickness of diabase in Irati Formation and cumulative thickness of the diabase in Rio Bonito Formation. In the elaboration of article submitted the overriding of the isolines of cumulative thickness of coal and diabase in the filtered Bouguer anomaly maps was performed. These overrides presented correlations and assisted in the interpretation of gravity data. The predominant preferential orientation of the anomalies was NE-SW and a subsidiary orientation NW-SE direction, suggesting a structural control on the occurrence of dikes and/or sills, on gravimetric high. In Chico Lomã the occurrence of an extensive positive Bouguer anomaly forming a trend of NE-SW orientation was correlated with geological units of Rio Grande do Sul Coastal Plain: gravimetric characterized the high Barrier I and low gravimetric, Systems Lagunar I and II. The gravimetric method proved efficient for the characterization of the deposit through the correlation of positive gravity anomalies with occurrences of diabase.

Orientador: Wagner Alves Carvalho. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em CIência e Tecnologia/Química.

Orientador: Wagner Alves Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2012

Orientador: Wagner Alves Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2013

Submitted by Secretaria Pós de Produção (tpp@vm.uff.br) on 2017-07-27T19:47:02Z No. of bitstreams: 1 D2016 - Vicente Aguilar Nepomuceno de Oliveira.pdf: 4157850 bytes, checksum: 14e30a2783141ac509040aa0bf6a3df6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T19:47:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 D2016 - Vicente Aguilar Nepomuceno de Oliveira.pdf: 4157850 bytes, checksum: 14e30a2783141ac509040aa0bf6a3df6 (MD5) / Esta tese apresenta o percurso do projeto Mineiros para o Estudo do Trabalho na Autogestão (META). O Projeto META foi uma pesquisa-ação desenvolvida na COOPERMINAS tendo como base as metodologias que conciliam a Ergonomia com a Formação dos Trabalhadores. O objetivo desta tese é Identificar os fatores que limitam a eficácia de uma intervenção que visa conciliar Ergonomia e Formação em relação à transformação das condições de trabalho e ao desenvolvimento da experiência profissional. Este objetivo geral vai se desdobrar nas seguintes questões de pesquisa a serem respondidas ao longo dessa tese: Qual o corpo teórico metodológico acumulado dentro do campo da Ergonomia e formação e como o projeto META dialoga com ele? Quais fatores limitaram a eficácia do projeto META/Cooperminas em relação à construção de condições para a transformação das condições de trabalho? Quais fatores limitaram a eficácia da formação voltada para o desenvolvimento da experiência profissional no projeto META/Cooperminas? A metodologia do projeto META foi sustentada pela analise ergonômica do trabalho que foi utilizada como método para identificar o objeto a ser trabalhado na formação dos trabalhadores e também como método para a formação dos trabalhadores. O projeto META se propôs a transformar o trabalho e os trabalhadores como objetivos indissociáveis. Esse referencial teórico- metodológico nos permitiu aprofundar a análise do trabalho em uma empresa de autogestão, facilitando a compreensão de uma situação de trabalho específica e gerando um conjunto de recomendações para a sua transformação, com vistas a favorecer a saúde e segurança dos trabalhadores e a produção na empresa. Entretanto, uma série de limites para a transformação do trabalho e para a formação dos trabalhadores foram encontradas e restringiram a eficácia da intervenção. / This thesis presents the project “Miners for the Study of Work on Self-Management” (META). The META project was an action research developed in Cooperminas based on the methodologies that combines ergonomics with workers training. The aim of this thesis is to identify the factors that limit the effectiveness of an intervention that aims to combine ergonomics and training in relation to the transformation of working conditions and the development of professional experience. This general objective will unfold in the following research questions to be answered throughout this thesis: What is the accumulated methodological theoretical framework within the field of ergonomics and training and what is the relation of it with the META project? What factors have limited the effectiveness of META / Cooperminas project regarding the possibilities for changing the work conditions? What factors have limited the effectiveness of training directed towards the development of professional experience in project META / Cooperminas? The methodology of the META project was supported by the Ergonomic Work Analysis that has been used as a method to identify the object to be used in the training of workers and also as a method for training of workers. The META project aimed to transform the work and workers as inextricably linked. This theoretical framework has enabled us to deepen the analysis of the work in a self- management company, facilitating the understanding of specific work situation and generating a set of recommendations for processing, in order to promote the health and safety of workers and the production in the company. However, a number of limits on the transformation of work and the training of workers were found and restricted the effectiveness of the intervention.

Submitted by NATALIA DA SILVA RIBEIRO null (nsribeiro2@gmail.com) on 2017-03-21T14:14:32Z No. of bitstreams: 1 Defesa Natalia_Final..pdf: 3776400 bytes, checksum: 4147b87ccc01a8c95a9e60c44f70613b (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido está sem a ficha catalográfica. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-03-22T14:39:39Z (GMT) / Submitted by NATALIA DA SILVA RIBEIRO null (nsribeiro2@gmail.com) on 2017-03-22T17:58:52Z No. of bitstreams: 1 Defesa Natalia_Final..pdf: 3778151 bytes, checksum: 08fb9f490ae966bed7312cca924c9c9e (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-03-23T16:23:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ribeiro_ns_me_guara.pdf: 3778151 bytes, checksum: 08fb9f490ae966bed7312cca924c9c9e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T16:23:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ribeiro_ns_me_guara.pdf: 3778151 bytes, checksum: 08fb9f490ae966bed7312cca924c9c9e (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Nesta dissertação, investiga-se através da análise termogravimétrica o comportamento da combustão de amostras de carvão mineral, bagaço de cana-de-açúcar, bagaço de sorgo biomassa e das misturas de carvão-biomassa. A biomassa e o carvão possuem propriedades físico-químicas diferentes que proporcionam comportamento térmico diferente durante o processo de co-combustão, desta forma o objetivo desta pesquisa é caracterizar o comportamento térmico de misturas de carvão mineral com bagaço de cana-de-açúcar e bagaço de sorgo em atmosferas simuladas de combustão (O2/N2) e oxicombustão (O2/CO2). Os experimentos foram realizados em duplicata em um analisador termogravimétrico utilizando uma razão de aquecimento de 10 °C/min. Foi considerada uma granulometria uniforme para todos os materiais (63 µm) com a finalidade de garantir uma mistura homogênea. Foram estudadas quatro proporções de biomassa na mistura (10, 25, 50 e 75%). A partir das técnicas de termogravimetria (TG) e termogravimetria derivada (DTG) foram determinados parâmetros tais como Índice de combustão, sinergismo e energia de ativação, bem como avaliada a influência da atmosfera de combustão sobre esses parâmetros. Os resultados indicam que o bagaço de cana-de-açúcar apresenta valor de energia de ativação inferior ao registrado para o bagaço de sorgo e desempenho de combustão superior ao do bagaço de sorgo. Para as misturas, os melhores resultados foram registrados até a proporção de 25% de biomassa na mistura. Avaliando individualmente cada material, quando se substitui o N2 por CO2 pode-se observar um aumento na reatividade da reação, uma maior oxidação dos materiais e uma melhora nos parâmetros avaliados. Para ambas as misturas não foram observadas mudanças significativas no perfil de combustão quando o N2 é substituído por CO2. No entanto, a presença da biomassa na co-combustão com o carvão, além dos benefícios econômicos e ambientais, aumentou o desempenho da combustão do carvão mineral em ambas as atmosferas. / This dissertation investigates by thermogravimetric analysis the behavior of the combustion of coal, sugarcane bagasse, sorghum biomass bagasse and coal-biomass blends. The biomass and coal have different physicochemical properties that provide different thermal behavior during the process of co-combustion, thus the aim of this research is to characterize the thermal behavior of coal mixed with sugarcane bagasse and sorghum bagasse in simulated atmospheres of combustion (O2/N2) and oxycombustion (O2/CO2). The experiments were performed in duplicate in a thermogravimetric analyzer using a heating rate of 10 ° C/min. A uniform particle size for all materials (63 μm) in order to ensure a homogeneous mixture was considered. Four biomass ratios were studied in the blend (10, 25, 50 and 75%). From the techniques of Thermogravimetry (TG) and Derivative Thermogravimetry (DTG) curves were determined parameters such as: Combustion index, synergism and activation energy and evaluated the influence of combustion atmosphere on these parameters. The results indicate that the sugarcane bagasse presents a lower activation energy value than sorghum bagasse and combustion performance higher than sorghum bagasse. For mixtures, best results were recorded up to 25% proportion of biomass in the blend. Individually evaluating each material, when replacing N2 by CO2 can be seen an increase in the reactivity of the reaction, the increased oxidation of the materials and an improvement in the evaluated parameters. For both blends, no significant changes in combustion profile when N2 substituted by CO2. However, the presence of biomass in co-combustion with coal in addition to economic and environmental benefits increased the combustion performance of coal in both atmospheres. / CNPq: 134366/2015-8

Orientador: João Andrade de Carvalho Junior / Coorientador: José Adilson de Castro / Banca: Luiz Roberto Carrocci / Banca: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Alexandre José da Silva / Banca: Antonio Rosa do Nascimento / Resumo: O uso de biomassa renovável para a produção de carvão vegetal é uma das alternativas atuais de obtenção de agente redutor na siderurgia e possui características de neutralidade nas emissões de gases efeito estufa, uma vez que absorve o CO2 emitido durante o crescimento das florestas. O uso do carvão vegetal no processo de fabricação do sinter (sinterização) não é empregado atualmente na prática observada. Além disto, a sinterização consiste, dentro da siderurgia, em uma das etapas com maior potencial de impacto ambiental. Testes em escala piloto para produção de sinter foram conduzidos buscando avaliar diferentes participações de carvão vegetal na mistura de combustíveis com o intuito de quantificar o desempenho operacional e de qualidade de produto, bem como as variáveis ambientais decorrentes das emissões atmosféricas do processo. Foram avaliados os principais parâmetros ambientais, dentre eles, as emissões de dioxinas e furanos. Como resultados, obteve-se que é possível uma participação de até 50% de carvão vegetal na mistura de combustíveis com qualidade aceitável do sinter produto obtido, implicando em uma redução de até 50% nas emissões de gases efeito estufa, mesmo com maior emissão relativa de CH4. Uma redução de até 50% nas emissões de dioxinas e furanos também foi observada / Abstract: Renewable biomass use for charcoal production is one of the current alternatives aiming the reduction agent supply at steel making process. This alternative has the greenhouse gases emission neutrality characteristics once it uses the emitted CO2 during the trees growing period. The use of charcoal at sinter making process is not commonly applied at current practices. In addition, sinter making process consists, among the other steel making steps, as one of the most potential environmental impact. Laboratory tests for sinter making were conducted aiming the evaluation of different participations of charcoal in fuel mix in order to quantify the operational performance and product quality as well as environmental variables resulting from process atmospheric emissions. The main environmental parameters were evaluated, among them, dioxins and furans. As a result, it was found that a participation of 50% of charcoal in the fuel mix is possible with acceptable quality of the final sinter product, and a reduction of greenhouse gases up to 50% even though a higher CH4 relative emission. Reductions of 50% at dioxins and furans emissions were also observed / Doutor