Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-06T11:39:47Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2749305 bytes, checksum: 153cb2a26632e8d8af17f1fdab339cf2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T11:39:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2749305 bytes, checksum: 153cb2a26632e8d8af17f1fdab339cf2 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo deste trabalho foi realizar a secagem artificial de toras utilizando gases combustos do sistema forno-fornalha. Foi avaliado o efeito da classe diamétrica na taxa de secagem e redução relativa de umidade. Determinou-se a influência da posição da tora na pilha de madeira na secagem, além da variação de teor de umidade ao longo da tora. Foi desenvolvido e construído um secador metálico, com capacidade volumétrica útil de 16,8 m3. Realizaram-se duas secagens para cada classe de diâmetro das toras, a saber: Classe 1 (8 a 14 cm); Classe 2 (14 a 22 cm) e Classe 3 (8 a 22 cm), totalizando seis secagens. Utilizou-se 45 amostras de toras, com 2 metros de comprimento, para se obter o perfil de umidade da pilha de madeira. Estas foram distribuídas em 3 estratos (linhas) e 3 seções (colunas) ao longo da pilha de madeira, sendo cada amostra pesada antes e depois da secagem. O tempo de secagem estabelecido foi de 68 horas e a temperatura média do gás de entrada no secador foi de 150 o C. Determinou-se, também, o rendimento gravimétrico e as propriedades do carvão vegetal. De acordo com os resultados, houve uma redução relativa do teor de água médio de 39,34% para Classe 1; 27,43% para Classe 2 e 42,58% para Classe 3. Obteve-se diferença entre os estratos, tendo maior perda de água ocorrida nas toras posicionadas nos estratos superiores e entre as seções, tendo a Seção II a maior redução. O teor de umidade final obtido nas toras amostrais indicaram menor variação, tanto nas posições ao longo da pilha como ao longo do comprimento das toras, quando se procede a separação por classes de diâmetro, tendo a Classe 3 gerado uma carga de madeira mais heterogênea, quanto ao teor de umidade, após as secagens. Obteve-se um rendimento gravimétrico médio em carvão vegetal de 30,89%, e as propriedades do carvão o adequam para utilização em siderurgia. O consumo de energia elétrica do secador foi de aproximadamente 49,4 kW por tonelada de madeira (massa seca). A maior eficiência térmica foi obtida nas secagens da Classe 1, com 0,61. O incremento em rendimento gravimétrico estimado com a utilização de madeira seca foi de 4,85%. Conclui-se que a secagem de toras de menor diâmetro é mais efetiva e o ganho estimado na produção de carvão vegetal com toras secas foi significativo. / The main objective of this work was the artificial drying eucalyptus logs using combustion gases of a kiln-furnace system, and the specific objective of evaluating the effect of the diameter class in rate and drying homogeneity. It was developed and built a metal dryer with useful volumetric capacity of 16.8 m3. It was performed two dryings, repeats, for each diameter class of the logs, as follows: Class 1 (8 to 14 cm); Class 2 (14 to 22 cm) and Class 3 (8 to 22 cm), totaling six dryings. It was used 45 log samples to get the moisture profile of the wood pile inside the dryer. These were divided into 3 layers (rows) and 3 sections (columns) along the stack of wood, each sample was weighed before and after drying. The average of drying time set was 68 hours and the average temperature of the inlet gas in the dryer was 150 °C. Also, it was determined the gravimetric yield and properties of charcoal for each diameter class of the logs. According to the results, there was a relative reduction in the average water content of 39.34% for Class 1; 27.43% for Class 2 and 42.58% for Class 3. There was obtained difference between the strata, with greater loss of water in the logs positioned in stratums 1and 2, and between sections, the Section II had the greater reduction. It was no significant difference in the gravimetric yield of charcoal between the diameter class, however, for Class 1, the yield was higher than the others, 33.95%. The Charcoal produced with Class 1 logs was rated "very little friable", and friability lower than the others. The bulk density and ash content did not differ between classes. The fixed carbon content was higher in classes 1 and 3. In the analysis, there was no difference in moisture content between the parties of the logs, for Class 1, indicating that they were dried homogeneously so that became homogeneous. It has been estimated an increase in gravimetric yield for the 3 classes: 36,38% for Class 1; 30,54% for Class 2 and 30,02% for Class 3. The dryer had been shown to be effective efficient and have appropriate structure; scores a relative reduction of 36.45% in the moisture content and the drying was more efficient for smaller diameter logs.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-26T18:18:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 792200 bytes, checksum: 1ce75f9cc2126591a572710349e938c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T18:18:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 792200 bytes, checksum: 1ce75f9cc2126591a572710349e938c3 (MD5) Previous issue date: 2015-10-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A adubação fosfatada tem sua eficiência diminuída devido à fixação de fósforo (P) em solos tropicais intemperizados. Assim, o uso de fertilizantes com alguma proteção aos íons fosfato pode diminuir sua adsorção pelo solo e aumentar a absorção pela cultura, o que aumenta a eficiência da adubação. O biocarvão, produto da pirólise de biomassa em condições limitadas de oxigênio, pode ser uma alternativa para produzir fertilizantes de eficiência aumentada por potencialmente interagir com o P, diminuindo sua sorção ao solo. As características do biocarvão dependem do tipo de biomassa e temperatura de pirólise empregada. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e avaliar a eficiência agronômica de fertilizantes fosfatados associados ao biocarvão. O biocarvão foi produzido a partir duas fontes de biomassa: bagaço de cana-de-açúcar e serragem de madeira, as quais foram pirolisadas em duas temperaturas (350 °C e 700 °C). Os biocarvões obtidos foram denominados: SM350 – serragem de madeira pirolisada a 350 oC; SM700 – serragem de madeira pirolisada a 700 oC; BC350 – bagaço de cana-de- açúcar pirolisado a 350 oC e BC700 – bagaço de cana-de-açúcar pirolisado a 700 oC. Após a caracterização química e física, os biocarvões foram granulados com superfosfato triplo (ST) na proporção 3:1 mais a adição de quatro por cento de fécula de mandioca como agente aglutinante. A avaliação agronômica dos fertilizantes foi realizada pelo cultivo de milho em casa de vegetação em Latossolo argiloso, o qual teve sua acidez corrigida com CaO + MgO (3:1). Foram realizados dois cultivos sucessivos para avaliar o efeito residual da adubação fosfatada. Os fertilizantes fosfatados a base de biocarvão foram comparados com a fonte convencional (ST), num esquema fatorial (5x2)+1, sendo cinco fertilizantes (SFT; ST-BC350; ST-BC700; ST-SM350; ST- SM700) e duas doses de P (100 e 400 mg dm-3 de P), além do tratamento controle (sem P). O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições, totalizando 44 unidades experimentais. Foram avaliados a produção de massa de matéria seca, acúmulo de P no milho, além do P disponível no solo após os cultivos. Os resultados indicam que em termos de produção de matéria seca, conteúdo de P na planta e P disponível no solo, a dose de 400 mg dm-3 apresentou resultados superiores em ambos os cultivos. O tratamento ST-BC350 apresentou maior teor de massa de matéria seca (no segundo cultivo), conteúdo de P e taxa de recuperação em relação aplicação do ST sozinho. Isto se deve a algumas caraterísticas deste biocarvão que o torna superior, como, por exemplo, maior CTC. A taxa de recuperação em ambos os cultivos e a eficiência agronômica no segundo cultivo ocorreu de maneira inversa, ou seja, quanto maior a dose menor a taxa de recuperação. De maneira geral, a simples associação de biocarvão com fertilizante fosfatado solúvel não aumentou a eficiência de uso de P pelo milho, quando cultivado em solo argiloso com elevada capacidade de fixação de P. / The phosphate fertilization has low efficiency in weathered tropical soils due to high phosphorus (P) fixation. Therefore, the use of fertilizers with some protection to phosphate ions can reduce its adsorption and increase the absorption by the plants, increasing the efficiency of P fertilization. Biochar, the product of biomass pyrolysis in limited conditions of oxygen can be an alternative to produce fertilizers of increased efficiency for potentially interacting with P and decreasing its sorption to soil. Biochar characteristics depend on the biomass type and temperature of pyrolysis. In this study it was aimed to characterize and evaluate the agronomic efficiency of phosphate fertilizers associated with biochar. Biochars were generated from two sources of biomass: sugarcane bagasse and sawdust, which was pyrolysed at two temperatures (350 °C and 700 °C). The obtained biochars were named: SM350 - sawdust pyrolyzed at 350 ° C; SM700 - sawdust pyrolyzed at 700 °C; BC350 - sugarcane bagasse pyrolysed at 350 °C and BC700 - sugarcane bagasse pyrolysed at 700 °C. After chemical and physical characterization, biochars were granulated with triple superphosphate (ST) at 3:1 ratio plus 4 % of manioc starch as a binding agent. The agronomic evaluation of fertilizers was conducted by growing corn in a greenhouse in a clay Oxisol, which had its acidity corrected with CaO + MgO (3: 1). Two successive crops were carried out to evaluate the residual effect of P fertilization. The phosphate fertilizers with biochar were compared with conventional source (ST), in a factorial design (5x2)+1, being five fertilizers (SFT; ST-BC350; ST-BC700; ST-SM350; ST-SM700) and two P rates (100 and 400 mg dm-3), plus a control treatment (without P). The experimental design was in randomized blocks with 4 replications, totaling 44 experimental units. It was evaluated the dry matter yield, P accumulation in corn, recovery rate and the available P in the soils after the crop cultivation. The results indicated that the dose of 400 mg dm-3 increased dry matter yield and P accumulation in both growth cycles, and also increased available P in the soil. ST-BC350 treatment showed, in the second growth cycle, higher dry matter yield, P content and recovery rate than the application of ST alone. This is due to some features of this biochar that makes it superior, for instance it higher CEC. The recovery rate in both crops and agronomic efficiency in the second crop reduced with increased P rate application. In general, the association of biochar with soluble phosphate fertilizer did not increase the efficiency of use of P for corn, when it was grown in clay soil with high P fixation capacity.

Submitted by Cristiane Shirayama (cristiane.shirayama@fgv.br) on 2011-05-31T15:47:14Z No. of bitstreams: 1 65080100013.pdf: 792735 bytes, checksum: 54003eac18d89cfadffe6d9778a7cdef (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia(suzinei.garcia@fgv.br) on 2011-05-31T15:48:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 65080100013.pdf: 792735 bytes, checksum: 54003eac18d89cfadffe6d9778a7cdef (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia(suzinei.garcia@fgv.br) on 2011-05-31T15:49:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 65080100013.pdf: 792735 bytes, checksum: 54003eac18d89cfadffe6d9778a7cdef (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-01T16:11:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 65080100013.pdf: 792735 bytes, checksum: 54003eac18d89cfadffe6d9778a7cdef (MD5) Previous issue date: 2010-12-20 / Charcoal has a role among the biomass consumed in Brazil. Its widespread use in the steel industry for the production of pig iron made the country one of the world largest producers and consumers of charcoal. The abundant raw materials, as well as the lack of concern with environmental and social factors led in the past to only a closer inspection of the economic factor and the technology of production of this fuel/input has developed very little over almost its entire history in Brazil until recent years. In the last two decades, when it intensified the social and environmental concerns and these factors had relevance in assessing the feasibility of both projects to be implemented, and the existent ones, production of charcoal has become identified as extremely rudimentary and impacting to the environment and the society where it is located. In this study we sought to analyze the economic viability of four production systems of charcoal existing in Brazil today. The most rudimentary system, commonly called 'hot tail', a system still in brick, with a bit more technological development known as rectangular klin and two systems using metallic klins which intend to have a shorter carbonization process period of time, (due to a more rapid cooling of the system) and that have both a major environmental concern and seek to emit less pollutants and provide a more proper working condition, also reflecting positively on the social and environmental aspects. It was realized that in terms of implementation, of course, systems which involve a little more technology are much more expensive in initial investment, however, there are encouraging results in terms of return on investment and value adding opportunities which tend to attract investment especially from the big steel consumers, who increasingly have been concerned in investing in the production of raw materials, with large areas of reforestation, and sustainable production of charcoal. / O carvão vegetal tem um papel de destaque entre as biomassas consumidas no Brasil. Seu uso em larga escala na indústria siderúrgica para a produção de ferro gusa fez do país um dos maiores produtores e consumidores mundiais de carvão vegetal. A matéria-prima abundante, bem como a falta de preocupação com fatores ambientais e sociais, permitiu no passado que se atentasse apenas ao fator econômico; e a tecnologia de produção deste combustível/insumo se desenvolveu muito pouco ao longo de quase toda a sua história no Brasil até os anos mais recentes. Nas duas últimas décadas, quando se intensificou a preocupação social e ambiental e esses fatores ganharam relevância na análise da viabilidade de projetos tanto a serem implantados, quanto já existentes, a produção de carvão vegetal passou a ser identificada como extremamente rudimentar e impactante ao meio ambiente e sociedade onde se localiza. Neste trabalho buscou-se analisar a viabilidade econômica de quatro sistemas de produção de carvão existentes no Brasil. O sistema mais rudimentar, comumente chamado de 'rabo quente', um sistema ainda de alvenaria, com um pouco mais desenvolvimento tecnológico conhecido como forno retangular, e dois sistemas que utilizam fornos metálicos para buscar menor tempo do processo de carbonização (devido ao mais rápido resfriamento do sistema) e que têm, ambos, uma preocupação ambiental maior e buscam emitir menos poluentes e oferecer uma condição de trabalho mais adequada, refletindo também positivamente sob o aspecto sócio-ambiental. Percebe-se que em termos de implantação, obviamente, os sistemas que envolvem um pouco mais de tecnologia são bem mais dispendiosos em investimento inicial, porém, há resultados animadores do ponto de vista de retorno do investimento e possibilidades de agregação de valor que tendem a atrair o investimento especialmente dos grandes grupos siderúrgicos consumidores, que têm se preocupado cada vez mais em investir tanto na produção de matéria-prima, com grandes áreas de reflorestamento, quanto na produção sustentável do carvão vegetal.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-12-15T16:48:05Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1385466 bytes, checksum: 9827e3ecc0f0f6cd0bef74f7c07ab9ed (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-15T16:48:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1385466 bytes, checksum: 9827e3ecc0f0f6cd0bef74f7c07ab9ed (MD5) Previous issue date: 2017-04-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Brasil é o maior produtor e consumidor mundial de carvão vegetal, sendo este utilizado em grande parte pelo setor industrial brasileiro, principalmente pelo segmento siderúrgico. A utilização do carvão vegetal nesse segmento ainda é baixa, em torno de 1⁄4, apesar de ter grandes benefícios ambientais quando comparado com o carvão mineral. No entanto, os benefícios ambientais passaram a ser questionados pelas emissões de metano e outros poluentes durante o processo de produção do carvão vegetal. Logo, rotas para minimizar esses impactos estão sendo desenvolvidas, a qual destaca-se a combustão dos gases poluentes por meio de fornalhas acopladas aos fornos, reduzindo as emissões a dióxido de carbono e água. Nesse sentido, o objetivo principal desse trabalho foi desenvolver e avaliar o desempenho de uma fornalha de alvenaria para combustão dos gases da carbonização da madeira visando a redução das emissões atmosféricas na produção de carvão vegetal. Como objetivos específicos, obter os parâmetros de funcionamento da fornalha; quantificar a redução de emissões de gases poluentes durante sua queima na fornalha, por meio de um analisador de gases; e avaliar o efeito da classe de diâmetro da madeira no tempo de carbonização e na qualidade do carvão vegetal. Para isso, foi construído um sistema forno-fornalha e para as carbonizações utilizou-se madeira de Eucalyptus sp., em duas classes de diâmetro, de 7 -12 e de 13 - 18 cm, sendo realizadas três carbonizações para cada classe. Verificou-se que o tempo de queima dos gases nas carbonizações utilizando toras de 7-12 cm de diâmetro foi de 41,79% do tempo total do processo. Para as toras de maior diâmetro esse tempo foi de 34,73%. Já o consumo total de combustível auxiliar foi de aproximadamente 43,27 kg para as carbonizações das toras de menor diâmetro e de 55,56 kg para as toras de diâmetro maior. Devido a combustão dos gases da carbonização ao longo da fase exotérmica, foi observado redução das concentrações de CO e CH 4 na chaminé da fornalha de 66,5 e 70%, respectivamente, resultando na redução de 76,45 kg de CO 2 e por tonelada de carvão produzido. As carbonizações realizadas com madeiras de menor classe de diâmetro reduziram 14,86% do tempo em relação à classe de maior diâmetro e tiveram rendimento gravimétrico médio em carvão vegetal superior; apesar do menor enfornamento em madeira (4,45%). Conclui-se que a fornalha teve bom desempenho para a combustão dos gases da carbonização, independentemente da classe de diâmetro avaliada. A redução desses gases por meio de sua queima em fornalhas representa importante contribuição na mitigação de gases de efeito estufa, além de melhorar consideravelmente as condições de trabalho numa praça de carbonização. / Brazil is the world's largest producer and consumer of charcoal, which is used in large part by the Brazilian industrial sector, mainly by the steel segment. The use of charcoal in this segment is still low, around 1⁄4, despite having great environmental benefits when compared to coal. However, the environmental benefits have come to be questioned by emissions of methane and other pollutants during the charcoal production process. Therefore, routes to minimize these impacts are being developed, which highlights the combustion of the polluting gases through furnaces coupled to the furnaces, reducing them to emissions to carbon dioxide and water. In this sense, the main objective of this work was to develop and evaluate the performance of a masonry furnace for the combustion of wood carbonization gases in order to reduce atmospheric emissions in the production of charcoal. And as specific objectives, obtain the parameters of operation of the furnace; Quantify the reduction of emissions of pollutant gases during its burning in the furnace by means of a gas analyzer; And to evaluate the effect of the diameter class of the wood on the carbonization time and on the quality of the charcoal. A Kiln-furnace system was constructed for this purpose, and for the carbonisations, Eucalyptus sp. Wood was used in two diameter classes, 7-12 and 13-18 cm, with three carbonations for each class. It was found that the time of burning of the gases in the carbonizations using logs of 7-12 cm in diameter was 41.79% of the total time of the process. For logs with the largest diameter this time was 34.73%. The total auxiliary fuel consumption was approximately 43.27 kg for the smaller diameter logs and 55.56 kg for the larger diameter logs. Due to combustion of the carbonization gases along the exothermic phase, a CO and CH4 reduction in the furnace stack of 66.5 and 70% respectively was observed; Resulting in the reduction of 76.45 kg of CO2e per ton of coal produced. The carbonisations carried out with wood of smaller diameter class reduced 14.86% of the time in relation to the class of larger diameter; And had an average gravimetric yield of higher charcoal; However they had a smaller wooden stake at 4.45%. It was concluded that the furnace had a good performance for the combustion of the carbonization gases, regardless of the diameter class evaluated. The reduction of these gases by burning them in furnaces represents an important contribution to the mitigation of greenhouse gases, as well as considerably improving working conditions.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-08T12:14:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1921619 bytes, checksum: c4c12bce345eb0b7c7333605ccdde6f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-08T12:14:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1921619 bytes, checksum: c4c12bce345eb0b7c7333605ccdde6f7 (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi estudar a sorção e a lixiviação de herbicidas em latossolos e otimizar um método de mitigação da lixiviação destes compostos utilizando carvão vegetal. Esta tese está dividida em quatro capítulos. No primeiro foi avaliado o comportamento dos herbicidas alachlor e metolachlor no solo, quanto ao potencial de lixiviação destes compostos. Foram utilizadas técnicas de avalição direta e indireta. Os estudos foram conduzidos em colunas de solo estruturado, em condições de campo, e complementados com estudos de sorção, isotermas de sorção (modelo isotérmico de Freundlich) e modelagem matemática empregando o modelo RF. Para fazer as analises dos herbicidas nas amostras de águas utilizou-se a técnica de microextração em fase sólida. No segundo foi avaliado o potencial atenuador do carvão, quando utilizado como condicionador do solo. Foram avaliadas as potencialidades do carvão em alterar as propriedades químicas sortivas do solo. Um planejamento experimental, com fatorial de 24 completo, foi delineado para averiguar como a adição do carvão em dois níveis de concentração e granulometria podem afetar as propriedades químicas e sortivas de um latossolo vermelho (LV) com e sem adição de calcário. Os efeitos dos fatores e suas interações foram averiguados estatisticamente por análise de variância (ANOVA) com base nos gráficos de Pareto. No terceiro foi realizado um estudo mais aprofundado sobre como o carvão vegetal altera a capacidade de um solo sorver o herbicida ametryn. Foram realizados estudos de sorção usando o método “batch equilibrium” em três composições de amostras: LV (2,0 g de solo), CA (0,10 g de carvão) e LV- CA5% (1,90 g de solo + 0,10 g de carvão). Os resultados obtidos foram ajustados aos modelos de isoterma de sorção de Freundlich, Langmuir e Sips. Os métodos estatísticos utilizados, para averiguar o ajuste dos modelos, foram a analise do coeficiente de determinação (R2) e a análise do gráfico de resíduos.No quarto foi avaliado a ação mitigadora do carvão vegetal na lixiviação dos herbicidas ametryn e atrazine. Foram feitos estudos do tempo de equilíbrio e sorção/dessorção e lixiviação, com solos contendo 0% 1% e 3% de carvão. Neste trabalho o estudo de lixiviação foi feito com colunas de lixiviação construídas com tubos de PVC e com canaletas instaladas nas colunas para coletar água, ou seja, a ideia foi avaliar a lixiviação em diferentes profundidades da coluna e não apenas analisar a água que tenha percolado toda a coluna. Os resultados e as conclusões obtidas em cada capítulo foram as seguintes: No primeiro capítulo os valores da constante de Freundlich (KF) para o alachlor indicam baixa sorção e já o modelo RF classificou este herbicida como imóvel ou moderadamente imóvel, para o s-metolachlor foram obtidos valores de KF e RF inferiores ao do alachlor. Nas amostras de água coletadas nos lisímetros as concentrações encontradas para o alachlor foram de 3,75 a 237,98 μg L-1 e as encontradas para o s-metolachlor foram de 2,93 a 153, 64 μg L-1. Com os resultados obtidos conclui-se que os herbicidas estudados apresentam baixa retenção no solo estudado e que nos experimentos com lisimetros os herbicidas alachlor e s-metolachlor apresentaram alto potencial de lixiviação. No segundo capítulo o sistema formado por solo e 5% de carvão com diâmetro igual ou inferior á 0,1 mm sem a adição de calcário teve influências significativas nas propriedades químicas do solo, proporcionando um aumento em média de 47, 44 e 253 % nas concentrações de cálcio, magnésio e potássio respectivamente, e elevou o pH, o teor de matéria orgânica, e a concentração de cátions trocáveis no solo. Este mesmo sistema alterou de forma significativa o comportamento sortivo do solo o que proporcionou um aumento de 4 vezes a adsorção do herbicida ametryn. O carvão vegetal produzido em carvoaria pode ser utilizado como um condicionador do solo estudado e agente mitigador da lixiviação do herbicida ametryn. No terceiro capítulo o modelo de Langmuir apresentou o pior ajuste e o de Freundlich o melhor ajuste, os valores de R2 para o modelo de Sips foram próximos aos encontrados para o modelo de Freundlich, os gráficos de resíduos confirmaram a simplificação da isoterma de Sips na isoterma de Freundlich. A alteração da isoterma do tipo C para isoterma do tipo L mostra uma ação direta do carvão vegetal no comportamento sortivo do solo. A amostra CA apresentou um KF 250 vezes maior que o KF da amostra LV. Na amostra LV-CA5%, em concentrações baixas de ametryn, a sorção ocorre apenas no carvão, a medida que aumenta a concentração do herbicida tende a saturação dos sítios do carvão e a sorção passa o correr nos sítios do solo. Conclui-se que a adição de carvão vegetal em um solo com baixo teor de matéria orgânica irá aumentar sua capacidade sortiva, e desta forma ajudará na mitigação da lixiviação de pesticidas, contribuindo para a manutenção da qualidade das águas subterrâneas. No quarto capítulo a adição de 3% de carvão reduziu o tempo necessário para atingir equilíbrio do ametryn e atrazine para 8 e 4 h respectivamente. A adição de 1 e 3% de carvão proporcionaram o aumento da sorção e uma diminuição na dessorção do ametryn e atrazine. A alteração no comportamento sortivo foi mais significativa para o ametryn. No solo estudado a adição de 1% de carvão não foi capaz de mitigar a lixiviação do ametryn e atrazine, mas o solo condicionado com 3% de carvão mitigou quase que a metade do lixiviado. Conclui-se que para o solo estudado recomenda-se o condicionamento com 3% de carvão para ter efetividade na mitigação da lixiviação dos herbicidas ametryn e atrazine. O objetivo deste trabalho foi alcançado, pois foi comprovada a ação mitigadora do carvão vegetal na lixiviação de agrotóxicos e foi demonstrado seu potencial como condicionador do solo, por melhorar a fertilidade do mesmo. Por ser um material de fácil aquisição e proveniente de área de reflorestamento o uso deste produto pode ser popularizado como um importante insumo agrícola. / The objective of this work was to study the sorption and leaching of herbicides in oxisols and optimize a method of mitigating the leaching of these compounds using charcoal. This thesis is divided into four chapters. In the first, the behavior of herbicides alachlor and metolachlor in soil was evaluated, for the potential of leaching of these compounds. Direct and indirect evaluation techniques were used. The studies were conducted in structured soil columns, under field conditions, and complemented by sorption studies, sorption isotherms (Freundlich isothermal model) and mathematical modeling using the RF model. To do the analysis of herbicides in the water samples, microextraction technique of the solid phase was used. In the second, the attenuator potential of the coal was evaluated when used as a soil conditioner. The coal potentials were evaluated in changing the sorption chemical properties of soil. An experimental plan, with a factor of 24 complete, was designed to investigate how the addition of coal in two levels of concentration and particle size can affect the chemical and sorptive properties in a oxisol (LV) with and without addition of limestone. The effects of the factors and their interactions were checked statistically by analysis of variance (ANOVA) based on Pareto charts. In the third one, further study was conducted on how charcoal changes the capacity of a soil sipping ametryn herbicide. Sorption studies were performed using the batch equilibrium method on three compositions samples: LV (2.0 g of soil), AC (0.10 g charcoal) and LV-CA5% (1.90 g soil + 0.10 g of charcoal). The results were adjusted to the Freundlich sorption isotherm, Langmuir and Sips models. Statistical methods used to assess the adjustment of the models were the analysis of the coefficient of determination (R2) and the analysis of residues chart. On the fourth, the mitigating action of charcoal in leaching ametryn and atrazine was evaluated.Studies of the time of balance and sorption/desorption and leaching in soils containing 0%, 1% and 3% of coal were done. In this work the study of leaching was done with leaching columns built with PVC pipes and channels installed on the columns to collect water, therefore, the idea was to evaluate leaching at different depths of the column, not only to analyze the water that has percolated the entire column. The findings and conclusions in each chapter are as follows: In the first chapter the constant values of Freundlich (KF) for alachlor indicate low sorption and the RF model rated this herbicide as unmovable or moderately unmovable, in the s-metolachlor they obtained KF and RF values lower than that of alachlor. In water samples collected in lysimeters the concentrations found for alachlor were 3.75 to 237.98 ug L-1 and the ones found for s-metolachlor were 2.93 to 153, 64 ug L-1. With the results obtained it is concluded that the herbicides studied have low retention in the soil studied and that in the experiments with lysimeters the herbicides alachlor and metolachlor-s showed high leaching potential. In the second chapter, the system formed by soil and 5% coal with diameters equal or less than 0.1 mm without the addition of limestone had significant influences on the chemical properties of the soil, resulting in an increase in average 47, 44 and 253% in the concentrations of calcium, magnesium and potassium, respectively, and increased the pH, organic matter content, and the concentration of exchangeable cations in the soil. This same system significantly altered the sorptive behavior of the soil which afforded an increase of 4 times the herbicide adsorption of ametryn. The charcoal produced in coal may be used as a studied soil conditioner and mitigating agent of the leaching of the herbicide ametryn. In the third chapter the Langmuir model had the worst adjustment and Freundlich the best adjustment, the R 2 values for the Sips model were close to those found for the Freundlich model, the residual charts confirmed the simplification of Sips isotherm in Freundlich isotherm. Changing the Type C isotherm for the L-type shows a direct action of charcoal on sorption behavior of the soil. The CA sample had a KF 250 times higher than the KF of the LV sample. In the LV-CA5% sample, at low concentrations of ametryn, the sorption occurs only in the coal, as it increases the concentration of the herbicide tends to saturation of the carbon sites and the sorption starts to occur on soil sites. We conclude that the addition of charcoal in a soil low in organic matter will increase their sorption capacity, and thus help in mitigating pesticide leaching, contributing to the maintenance of the quality of underground water. In the fourth chapter the addition of 3% coal reduces the time required to reach equilibrium for atrazine and ametryn, 8 and 4 h respectively. The addition of 1 and 3% charcoal provided increasing sorption and decrease in desorption in ametryne and atrazine. The change in sorption behavior was more significant for the ametryn. In the soil studied the addition of 1% of charcoal was not able to mitigate the leaching of atrazine and ametryn, but the conditioned soil with 3% charcoal mitigated almost half the leachate. We conclude that the studied soil is recommended a conditioning with 3% charcoal to be effective in mitigating the leaching of ametryn and atrazine. The objective of this work was achieved because it was proven that the mitigating action of charcoal in leaching of pesticides and it demonstrated its potential as a soil conditioner for improving fertility. Because it is an easy material to acquire and reforestation area from the use of this product can be popularized as an important agricultural input.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-09-08T16:42:37Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1457847 bytes, checksum: 08732e425a34ad1c25e16c42c25500f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-08T16:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1457847 bytes, checksum: 08732e425a34ad1c25e16c42c25500f2 (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foi avaliada a sorção, dessorção e lixiviação do clomazone em Latossolo Vermelho condicionado com carvão de biomassa cana-de- açúcar. Foram avaliados os efeitos da granulometria do carvão (entre 610- 508, 508-106 e < 106 μm) e de sua porcentagem adicionado ao solo (0,25; 0,5 e 1%) sobre a capacidade sortiva do solo. A sorção do clomazone no solo foi aumentada com a adição do carvão de biomassa de cana-de-açúcar, seu efeito potencializado com a diminuição da granulometria e com o aumento da porcentagem. Os ensaios de dessorção mostraram que, assim como na sorção, a adição de carvão e a diminuição de sua granulometria e o aumento de sua porcentagem foram essenciais para manter o herbicida retido no solo. O solo condicionado com 1% carvão na granulometria < 106 μm foi caracterizado e suas características físico-químicas foram comparadas às do solo. Pelos resultados obtidos, pode-se inferir que o carvão empregado neste estudo tem um grande potencial para ser utilizado como fertilizante e condicionador de solos, principalmente pela grande quantidade de K disponibilizado e alteração das propriedades pH e CTC destes. Para os estudos de lixiviação do clomazone foram utilizadas colunas de 10 cm de diâmetro por 50 cm comprimento, as quais foram previamente preparadas. O experimento foi montado em quatro tratamentos: a) toda a coluna foi empacotada com Latossolo Vermelho, nos demais tratamentos foi incorporado 1% de carvão nas profundidade de b) 0-1; c) 0-2,5 e d) 0-5 cm. Após o empacotamento, foi aplicado o clomazone nos topos das colunas e em seguida foi simulada uma chuva de 60 mm. O método utilizado para avaliação da presença do clomazone nas amostras solo provenientes das colunas, foi o método de extração sólido-líquido com partição em baixa temperatura hifenado com a cromatografia líquida de alta eficiência (ESL/PBT-CLAE-UV/VIS). Este foi adaptado e validado para determinação simultânea de clomazone e sulfentrazone em solo e solo condicionado com carvão. A adição do sulfentrazone nesta etapa foi realizada pois após a validação este método seria empregado em outros trabalhos do grupo de pesquisa LAQUA. As recuperações obtidas, para ambos os herbicidas nas diferentes matrizes, foram maiores que 78,1 % com coeficientes de variação (CV) < 15,6 % e os limites de quantificação foram menores que 20 μg kg -1 . Por meio do emprego deste método e de ensaios biológicos, avaliou-se a mobilidade do clomazone nas colunas de lixiviação. Verificou-se que a adição do material pirogênico no topo das colunas aumentou a sorção do herbicida no solo, diminuindo sua lixiviação em até 25 cm (no tratamento com 1% de carvão na faixa de 0-5 cm), comparado com o tratamento livre de carvão sob as mesmas condições experimentais. Assim, o condicionamento do solo com o carvão diminuiu o risco ambiental do clomazone pela diminuição de sua lixiviação, evitando então a contaminação de reservatórios aquíferos subterrâneos. / In this study was evaluated the sorption, desorption and the leaching of the clomazone in Red Latosol conditioned by sugarcane biomass charcoal. It was evaluated the particle size (between 610-508, 508-106 e < 106 μm) and charcoal percentage (0,25; 0,5 e 1% w/w) effects on the soil sorptive capacity. The clomazone sorption in soil was increased with the sugarcane bagasse charcoal addition and its effect was enhanced with decreasing in charcoal particle size and increase in charcoal percentage (w/w %). The desorption assay showed that the addition of charcoal and the factors particle size and charcoal percentage (w/w) were essential to keep the herbicide retained in the soil, as happened in the sorption study. The soil conditioned by 1% charcoal with particle size < 106 μm, was characterized and its physicochemical characteristics were compared to the soil. By the obtained results, we could infer that this material has a great potential to be used as a fertilizer and soil conditioner, mainly by the large amount of K provided and beneficiation of the properties pH and CTC of its. For the clomazone leaching studies were used columns of 10 cm of diameter and 50 cm of length, which were previously prepared. The experiment was assembled with four treatments: a) column fully filled with Red Latosol, the remaining treatments received the addition of 1% charcoal in different depths b) 0-1; c) 0- 2.5 and d) 0-5 (cm). After filled, the clomazone was applied in the top of columns, followed of simulation of 60 mm rain. The method used for evaluation of clomazone presence in the soil samples obtained from the columns was the solid-liquid extraction with low temperatures partition hyphenated with high- performance liquid chromatography (SLE/LTP-HPLC-UV/Vis). This method was adapted and validated for simultaneous determination of clomazone and sulfentrazone in soil and soil conditioned by charcoal. The addition of sulfentrazone, at this stage, was done because after validating, this method would be employed in other studies from LAQUA research group. The recoveries obtained for both herbicides, in the different matrices, were greater than 78.1% with variation coefficients (VC) < 15.6% and the quantitation limits were lower than 20 μg kg -1 . By employing of the validated method and biological assays, we evaluated the clomazone mobility in the leaching columns. It was found that the addition of pyrogenic material in the top of the columns increased the sorption of the herbicide in the soil decreasing the leaching up to 25 cm (in the treatment with 1% charcoal in the range 0-5 cm) compared to charcoal-free columns under the same experimental conditions. Thus, the conditioning of soil with charcoal reduced the environmental risk of the clomazone by reducing leaching, avoiding the contamination of underground water reservoirs.

CIRINO, M. A. G. Estudo de pastas de cimento Portland com adições de cinzas de carvão mineral para uso na cimentação de poços de petróleo. 2016. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-05-05T10:35:32Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_magcirino.pdf: 2721304 bytes, checksum: 521ffe6b0a7f651032e4dfeb74f9bebc (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-16T17:19:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_magcirino.pdf: 2721304 bytes, checksum: 521ffe6b0a7f651032e4dfeb74f9bebc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-16T17:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_magcirino.pdf: 2721304 bytes, checksum: 521ffe6b0a7f651032e4dfeb74f9bebc (MD5) Previous issue date: 2016-10-21 / Among the Portland cements used for the cementing of oil wells in Brazil, the CPP Class G and the Special Class CPP stand out. These have more factory control, logistical and production costs than ordinary cements. The formulated pastes, with cements for civil construction, do not meet the normative requirements of the Brazilian Institute for regulamentation NBR 9831/2006, especially regarding the compressive strength. In order to improve the compressive strength properties of the pulps, it is necessary to modify its microstructure. For this purpose, it is possible to make use of mineral additives, such as the ash from mineral coal combustion, which in the state of Ceará is abundant as a residue from the Pecém thermoelectric plants, becoming an environmental liability and an economic problem for companies. The aim of this research is to study the feasibility of using CPII F 32 and CP V cements, with lower production and distribution costs than cements for oil wells, with partial replacement of cements by two types of mineral coal ashes CV1 (gray ash) and CV2 (light gray), in the proportions of 0% (paste without additions), 5% and 10% by mass of the cement, for application in well cementing with pulps formulated with density of 14.5 lb / gal (1.737 g / cm 3). In order to evaluate the formulated pastes, mineral cements and ashes were characterized in terms of chemical, physical and microstructural aspects, as well as formulated pastes for physic-chemical requirements and technological API tests (consistometry, free water content, (NBR 9831 (2006) and API SPEC 10A (2002)), In addition to evaluate the evolution of the compressive strength at the ages of 24 hours, 7 days and 28 days at the curing temperature of 38 ° C. It is concluded that the formulated pastes presented good results in terms of free water content, consistometry and compressive strength with 8 hours of curing, besides developing good compressive strength at 28 days, with results close to or higher than the pastes formulated with the cements Portland CPP grade G and Special Grade CPP, at a pulp density of 14.5 lb / gal, when compared to similar searches. The results allow the feasibility of the use of pulps formulated for application in shallow oil wells, especially for the CPV10CV2 pulp, with better results for API technological tests / Dentre os cimentos Portland utilizados para a cimentação de poços de petróleo no Brasil, destacam-se o CPP Classe G e o CPP Classe Especial. Os quais possuem maior controle fabril, custos logísticos e de produção do que os cimentos comuns. As pastas formuladas, com cimentos para construção civil, não atendem aos requisitos normativos da NBR 9831/2006, sobretudo quanto à resistência à compressão. Para se melhorar as propriedades de resistência à compressão das pastas se faz necessário modificar sua microestrutura, para tal, pode-se fazer uso de adições minerais, como as cinzas da combustão de carvão mineral que no estado de Ceará encontra-se em abundância como resíduo industrial proveniente das termelétricas do Pecém, tornando-se um passivo ambiental e um problema econômico para as empresas. Assim, esta pesquisa tem como objetivo o estudo da viabilidade de utilização dos cimentos CPII F 32 e CP V, com menor custo de produção e distribuição do que os cimentos para poços de petróleo, com substituição parcial dos cimentos por dois tipos de cinzas de carvão mineral, CV1 (cinza de fundo) e CV2 (cinza leve), nas proporções de 0% (pastas sem adições), 5% e 10% em massa do cimento, para aplicação em cimentação de poços de petróleo com pastas formuladas com densidade de 14,5 lb/gal (1,737 g/cm³). Para se avaliar as pastas formuladas, inicialmente caracterizou-se os cimentos e as cinzas de carvão mineral quanto aos aspectos químicos, físicos e microestruturais, e as pastas formuladas quanto aos requisitos físico–químicos e ensaios tecnológicos API (consistometria, teor de água livre, resistência à compressão na idade de 8 horas), baseadas na NBR 9831 (2006) e API SPEC 10A (2002), além de avaliar a evolução da resistência à compressão nas idades de 24 horas, 7 dias e 28 dias à temperatura de cura de 38°C. Conclui-se que as pastas formuladas apresentaram bons resultados quanto ao teor de água livre, consistometria e resistência à compressão com 8 horas de cura, além de desenvolver boa resistência à compressão aos 28 dias, com resultados próximos ou superiores às pastas formuladas com os cimentos Portland CPP classe G e CPP Classe Especial, para a uma densidade de pasta de 14,5 lb/gal, quando comparados com pesquisas semelhantes. Os resultados possibilitam a viabilidade do uso das pastas formuladas para aplicação em cimentação de poços de petróleo rasos, sobretudo para a pasta CPV10CV2, com melhores resultados paras os ensaios tecnológicos API

SAMPAIO, K. N. H. Avaliação técnica da utilização de cinzas de combustão do carvão mineral provenientes de termelétrica em argamassas de revestimento. 2017. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-10-24T14:13:48Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_knhsampaio.pdf: 2174900 bytes, checksum: 3f9554b5853871212621dd3af72085ff (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-07T18:47:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_knhsampaio.pdf: 2174900 bytes, checksum: 3f9554b5853871212621dd3af72085ff (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T18:47:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_knhsampaio.pdf: 2174900 bytes, checksum: 3f9554b5853871212621dd3af72085ff (MD5) Previous issue date: 2017-06-14 / In Brazil, 65% of the power generation projects are thermal plants. In the state of Ceará they are responsible for 61.11% of the energy production, highlighting the thermal plants of Pecém I and Pecém II which together have an installed capacity of 1085MW. However, the thermal plants have a major environmental liability for its waste generation, among which stands out the ashes from the combustion of coal (ACC). In order to give a more suitable destination to this waste, its incorporation into raw materials may generate sustainable materials. This thesis proposes to apply those thermal plants’ ashes in mixed mortar of cement and lime, replacing lime by ACC in contents of 0%, 25%, 50%, 75% and 100%, analyzing the characteristics in fresh state and hardened states, as well as its durability. Regarding the fresh state’s tests, the consistency index was fixed and it was quantified the amount of water necessary for each mixture to reach it. Afterwards, the loss of consistency of each mortar was evaluated after five and ten minutes. Finally, the rheology was investigated by the Squeeze-flow method. Regarding the hardened state’s tests, the tensile strength in flexion, the compressive strength and the tensile strength were evaluated. In the end, the durability was analyzed through the permeability test by the pipe method and the cracking aperture lengths. The results were analyzed by an analysis of variance (ANOVA) and the multiple comparisons of means by the Duncan’s test, using the software Statistica 7.0. They indicate that its replacement is technically feasible, as giving a better performance in its workability, resistance and durability. All of the mortars with ACC have shown an improvement in its characteristics compared to the reference mortar, and the mortars with more than 75% of ACC stood out among in resistance, in consistency, and in durability. Keywords: Coal Ash. Sustainable Materials. / No Brasil, 65% dos empreendimentos de geração de energia são usinas termelétricas. No Ceará as mesmas são responsáveis por 61,11% da produção de energia do estado, destacando-se as usinas termelétricas de Pecém I e Pecém II, que juntas possuem a capacidade instalada de 1085MW. Contudo, as usinas termelétricas possuem um grande passivo ambiental pela sua geração de resíduos, dentre os quais se destacam as cinzas da combustão do carvão mineral (CCCM). Para dar uma destinação adequada a esse resíduo, busca-se incorporá-lo em matérias-primas. O presente trabalho propõe aplicar essas cinzas na confecção de argamassas mistas de cimento e cal, substituindo a cal por CCCM nos teores de 0%, 25%, 50%, 75% e 100%, analisando assim suas características tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. Com relação aos ensaios no estado fresco, foi fixado o índice de consistência e a partir do mesmo foi quantificada a quantidade de água necessária para cada mistura atingi-lo, em seguida foi avaliada a perda de consistência da argamassa após cinco e dez minutos. Por fim, foi investigada a reologia pelo método do Squeeze-flow. Com relação aos ensaios no estado endurecido, foram avaliadas as resistências à tração na flexão e à compressão e a resistência de aderência à tração. Finalmente, a durabilidade foi analisada através dos ensaios de permeabilidade pelo método do cachimbo e a taxa de abertura de fissuras. Os resultados foram analisados por uma análise de variância (ANOVA) e o comparativo múltiplo de médias pelo teste de Duncan, utilizando o software Statistica 7.0. Os mesmos indicaram que a substituição é viável tecnicamente conferindo um melhor desempenho na sua trabalhabilidade, resistência mecânica e durabilidade. Todas as argamassas com CCCM mostraram melhoras em suas características quando comparadas ao traço de referência, sendo a argamassa com teores acima de 75% de CCCM as que mais se destacaram em resistência, consistência e durabilidade.

Sistemas de tratamento de efluentes, que empregam carvão ativado como sólido adsorvente são amplamente utilizados na indústria. O carvão ativado pode ser produzido a partir de materiais de diferentes origens, sendo os carvões comerciais geralmente obtidos a partir de madeira, casca de coco ou carvão mineral. Buscando aliar alta eficiência de processo e custo acessível de fabricação, a procura de materiais alternativos para fabricação de carvão ativado se apresenta como grande motivação. Outro aspecto importante relacionado com a redução de custos nos processos de adsorção é a reutilização do adsorvente em ciclos de adsorção/regeneração. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo produzir carvão ativado a partir de engaço de uva e desenvolver um reator eletroquímico de bancada para estudar a regeneração do sólido produzido. Os carvões produzidos foram ativados em atmosfera controlada utilizando dióxido de carbono (CO2) e também pelo uso de soluções de ácido nítrico (HNO3) e ácido clorídrico (HCl). Para investigar a eficiência da regeneração de carvão ativado pelo método eletroquímico, construiu-se um reator e o carvão produzido foi saturado com fenol. As condições operacionais do reator eletroquímico (tempo de processamento, modo de operação, a corrente utilizada, a polaridade e o fluido de processamento) foram estudadas, utilizando carvão ativado comercial como referência. O estudo mostrou que o aumento da corrente e do tempo de processo aumentou a eficiência de regeneração. Entre os eletrólitos utilizados, melhores resultados foram atingidos com NaCl. O processo de regeneração eletroquímica desenvolvido neste estudo apresentou capacidades de regeneração de 100%, quando utilizadas as melhores condições de processo, mostrando que esta forma de regeneração para carvão ativado saturado com compostos aromáticos é muito promissora. No que se referem aos carvões ativados produzidos, estes apresentaram área de superficie BET e volume de poros de até 741m²/g e 0,34cm³/g respectivamente. O processo de pirólise mostrou um grande efeito sobre o produto final, e que as condições de carbonização afeta de forma significativa a estrutura porosa dos carvões ativados resultantes. Os carvões produzidos foram aplicados em sucessivos ciclos de adsorção/regeneração eletroquímica. Este estudo mostrou que a regeneração eletroquímica provoca uma redução significativa na área de superfície total e volume de poros, provavelmente devido à destruição parcial dos poros, que promove a perda de massa, resultando em capacidades de adsorção menores. A variação dos grupos de superfície ocasionada pela regeneração eletroquímica influenciou diretamente na adsorção de fenol, com maiores proporções para as interações doadorreceptor de elétrons, e para as interaçãos dispersivas de acoplamento de elétrons π-π. A formação de grupos de oxigênio na superfície dos carvões ativados levou ao enfraquecimento das forças de dispersão devido à extração de elétrons da banda π de grupos aromáticos no plano basal dos carvões ativados. Embora o enfraquecimento da interação dispersiva mostre efeito limitante para a adsorção, a adsorção depende fortemente da quantidade de grupos básicos na superfície dos carvões ativados. O processo de regeneração eletroquímica apresentou excelentes características para uma ampliação de escala, sendo possível a realização de aplicações para recuperação de grandes quantidades de carvões ativados saturados. O processo ainda necessita de estudos que apresentem soluções principalmente na preservação da massa de adsorvente e nas características de superfície. / Wastewater treatment systems that use activated carbon as solid adsorbent are widely common in the industry. Activated carbon can be produced from different raw materials. Commercial activated carbon, for example, is usually obtained from wood, coconut shells or mineral coal. Looking for combining high process efficiency and low cost of manufacture, alternative materials for activated carbon production is presented as a great motivation. Another important aspect related to the cost reduction in adsorption processes is the reuse of activated carbon in several cycles of adsorption/regeneration. In this context, this work aims to prepare activated carbon from grape stalks and design an electrochemical reactor in bench scale to regenerate the activated carbon produced, in several cycles of adsorption/regeneration. The activated carbons produced were activated in a controlled atmosphere using carbon dioxide (CO2) and also by the use of solutions of nitric acid (HNO3) and hydrochloric acid (HCl). To investigate the effectiveness of regeneration of activated carbon by electrochemical method, was built a reactor and the activated carbon produced was saturated with phenol. Electrochemical reactor operating conditions (the current processing time used, operation mode, the polarity and the processing fluid) were studied, using commercial activated carbon as a reference. The study showed that the increase in electrical current and process time has increased the efficiency of regeneration. Among the electrolytes used, better results were achieved with NaCl. The electrochemical regeneration process developed in this study presented regeneration capacities of the 100%, when used the best process conditions, showing that this form of regeneration for activated carbon saturated with aromatics is very promising. Regarding the characteristics of activated carbons produced, they have BET surface area and pore volume up to 741m m²/g and 0.34 cm³/g respectively. The pyrolysis process showed a big effect on the final product, and the carbonization conditions significantly impacts porous structure of activated carbon as a result. The carbons produced were applied in successive adsorption/electrochemical regeneration cycles. This study showed that the electrochemical regeneration causes a significant reduction in total surface area and pore volume, probably due to the partial destruction of the pores, which promotes the loss of mass, resulting in smaller adsorption capabilities. The variation of surface groups caused by electrochemical regeneration influenced directly on adsorption of phenol, with higher proportions to the donor-acceptor interactions of electrons and for dispersive interactions of π-π electrons coupling. The formation of oxygen groups on the surface of activated carbon led to the weakening of the dispersion forces due to the extraction of π band electrons of aromatic groups in the basal plane of activated carbons. Although the weakening of dispersion interaction show limiting effect for adsorption, adsorption depends strongly on the quantity of basic groups on the surface of activated carbons. The electrochemical regeneration process has excellent characteristics for scale-up, making possible the recovery of large amounts of saturated activated coals. The process still requires studies that present solutions particularly in the preservation of the mass of adsorbent and surface characteristics.

O objetivo deste trabalho é o estudo da cinza leve do carvão mineral da região de Criciúma (SC) para a sua utilização como fonte de matéria-prima na fabricação de placas cerâmicas para revestimento. Na cinza foram realizadas as seguintes análises: química, mineralógica, granulométrica, de área superficial específica e dilatométrica. Partindo destes resultados, foram definidas formulações do material em estudo com matérias-primas tradicionais. As formulações foram otimizadas com o desígnio de atender quesitos técnicos que viabilizassem o seu processamento e a obtenção de propriedades tecnológicas dos produtos cerâmicos após queima. Com teores de cinza variando entre 20 e 80% em peso, as formulações foram conformadas por prensagem uniaxial simples, secadas e queimadas a 11500C. Todas as formulações contendo até 60% em peso de cinza apresentaram atributos suficientes para o seu processamento e atingiram propriedades tecnológicas para serem aplicadas na fabricação de placas cerâmicas para revestimento, atendendo a norma NBR 13818 (ABNT, 1997) nos diversos grupos de absorção (prensado). Os resultados obtidos indicam que a cinza de carvão mineral incorporada à matériasprimas tradicionais para a obtenção de massas cerâmicas apresenta grande potencial em uma utilização como matéria-prima de placas cerâmicas para revestimento. / The objective of this work is the study of the fly ash of the mineral coa/ from the region of Criciúma (SC) for its use as raw material source in the manufacture of ceramic files. Fly ash was analyzed by the following tests: chemical, mineralogical, grain size distribution, specific superficial area and dilatometric. In according with these results were defined batches containing the f/y ash and traditional raw materiais. The batches had been optimized with the design to suit technical queries feasibly their processing and obtaining technological properties of the ceramic products after it burned. With fly ash quantity varying between 20 and 80% in weight, the batches had been conformed by uniaxial pressing, drying and they were burned at 1150°C. AI/ the batches containing up to 60% in weight of fly ash had presented enough attributes for their processing and they had reached technological properties for use in the manufacture of ceramic files, in according of standard N8R 13818 (A8NT, 1997) from groups of absorption (pressed) 8/b, 811a, 81/b and 8111. The results indicate that the incorporated fly ash added on the batches have great potential for use as raw material on cera mie files.