A crescente utilização de resíduos alternativos para a produção de carvão ativado potencializou este projeto de pesquisa com o intuito de desenvolver novos carvões ativados a partir da utilização do resíduo do coco, da banana e da laranja como material precursor, favorecendo a sustentabilidade do ambiente. Foram realizadas análises específicas e oficiais, verificando as características texturais e químicas desses materiais, uma vez que a literatura não descreve as características do carvão ativado proveniente do material precursor que será utilizado. Primeiramente coletou-se a fibra-de-coco seco e bagaços/cascas de banana e de laranja para posterior preparação desse material através da impregnação com ZnCl2, da ativação química e da realização de um teste de avaliação da eficiência do carvão. Os resultados obtidos foram um carvão ativado com massa de carbono fixo em todas as amostras (coco/banana = 25/75), (coco/banana = 75/25), (coco/laranja = 75/25), apresentando eficiência na diminuição dos valores de pH, CE e turbidez da água. Portanto, a produção de carvão ativado a partir de resíduos de coco, banana e laranja apresentaram, comparativamente, as características dos carvões ativados já produzidos por outros resíduos e mostrou ser uma alternativa viável para a indústria que tem interesse em produção de larga escala, beneficiando a indústria e o ambiente. O carvão ativado de banana e laranja diminuiu os valores de pH e CE; e o de laranja foi mais efetivo na redução da turbidez em 98,4 %. / The increasing use of alternative waste activated carbon production ramped up this research project with the aim to develop new activated coals from coconut residue utilization, the banana and orange as precursor material, favoring the sustainability of the environment. Specific analyses were carried out and officers, noting the textural and chemical characteristics of these materials, since the literature does not describe the characteristics of activated carbon derived from the precursor material that will be used. First collected the fiber-to-dried coconut and banana and orange bagasse/cark for subsequent preparation of this material by impregnation with ZnCl2, chemical activation and performing a test for evaluating the efficiency of the coal. The results were an activated carbon with carbon mass fixed in all samples (coconut/banana = 25/75), (coconut/banana = 75/25), (coconut/orange = 75/25), showing efficiency in the reduction of pH, electric conductivity values and turbidity of the water. Therefore, the production of activated carbon from waste coconut, banana and orange presented, comparatively, the characteristics of activated coals ever produced for other waste and proved to be a viable alternative for the industry that has a vested interest in large-scale production, benefiting the industry and the environment. The activated carbon of banana and orange decreased the pH and electric conductivity; and the Orange was more effective in reducing turbidity in 98.4%.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3187392 bytes, checksum: ac25bb90dac8a3f59cd1983b0f9610a8 (MD5) Previous issue date: 2011-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The pyrolysis has been evaluated as a mean of producing energy from biomass and organic wastes as an alternative to fossil fuels. The charcoal produced in this process is highly recalcitrant. Its incorporation in soil can contribute to carbon (C) sequestration and also improve soil quality for agricultural use. Little is known about the characteristics of charcoal and how they relate to their behavior. The objective of this study was to evaluate the effect of different pyrolysis conditions on some physical and chemical characteristics of charcoal produced. For this, the pyrolysis of Eucalyptus cloeziana (7 years of age) samples was carried out at nine temperatures between 300 and 700 °C under three heating rates (5, 22.5 and 40 °C/min) and carbonization time of 15 min. The bio-oil production reaches its maximum at temperatures above 400 °C for the heating rate of 5 °C/min and 450°C for the heating rates of 22.5 and 40 °C/min. By increasing the heating rate and temperature increase the occurrence of fractures in the structure of charcoals, reducing its physical resistance. The charcoal O and H levels significantly decreased by increasing pyrolysis temperature, due to preferential thermodecomposition of aliphatic and O alkyl groups, leaving a predominantlyn aromatic structure. The loss of O alkyl functional groups decreased the CEC of charcoals produced above 400 °C. It was reduced to values of about 1 cmolc/kg. With the higher aromaticity of charcoals produced at higher temperatures, there was an increase of its recalcitrance as demonstrated by higher resistance to thermal and chemical oxidation by dichromate in acid medium. Therefore it is not possible to select a combination of heating rate and pyrolysis temperature that allows producing a chemically active and recalcitrant charcoal. / O uso da pirólise como forma de aproveitamento energético da biomassa e resíduos orgânicos vem sendo avaliada como uma alternativa aos combustíveis fósseis. O carvão gerado neste processo é altamente recalcitrante, e sua incorporação ao solo pode contribuir para o sequestro de C, além de também melhorar a qualidade do solo para fins de uso agrícola. No entanto, pouco se conhece ainda sobre as características do carvão e como estas se relacionam com o seu comportamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes condições de pirólise sobre algumas características físicas e químicas do carvão produzido. Para isso, amostras de madeira de Eucalyptus cloeziana (7 anos de idade) foram pirolisadas em nove temperaturas entre 300 e 700 °C, sob três taxas de aquecimento (5, 22,5 e 40 °C/min), com tempo de carbonização de 15 min. A produção de bio-óleo atinge o máximo de rendimento em temperaturas acima de 400 °C na taxa de aquecimento de 5 °C/min, e 450 °C nas taxas de aquecimento de 22,5 e 40 °C/min. Com o aumento da temperatura e da taxa de aquecimento, aumenta a ocorrência de rupturas na estrutura dos carvões, com consequente redução da resistência física destes. Os teores de O e H reduziram significativamente com o aumento da temperatura de pirólise, devido à termodecomposição preferencial dos grupos alifáticos e O alquil, restando uma estrutura de composição predominantemente aromática. Com a perda de grupos funcionais O alquil, a CTC reduziu para valores de aproximadamente 1 cmolc/kg nos carvões produzidos acima de 400 °C. No entanto, o aumento da aromaticidade dos carvões produzidos em maiores temperaturas resulta no aumento da recalcitrância destes, demonstrada pelo aumento da resistência térmica e à oxidação por dicromato em meio ácido. Portanto, não é possível selecionar uma combinação de temperatura de pirólise e taxa de aquecimento que permita produzir um carvão quimicamente ativo e ao mesmo tempo recalcitrante.

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

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-01T13:05:24Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Joelena de Jesus Mendes - 2018.pdf: 1867993 bytes, checksum: f8a2333eed5c0835dc6db7b01b643245 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-01T13:53:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Joelena de Jesus Mendes - 2018.pdf: 1867993 bytes, checksum: f8a2333eed5c0835dc6db7b01b643245 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-01T13:53:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Joelena de Jesus Mendes - 2018.pdf: 1867993 bytes, checksum: f8a2333eed5c0835dc6db7b01b643245 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The production of charcoal is a prominent activity in the brazilian economy, mainly in the State of Minas Gerais, where its production has as main destination the steel industry. In Brazil, the activity of charcoal was marked by processes of hard and intense work and in many cases "analog to slave labor". In the last decade of the XX Century and the beginning of the XXI Century, the production of charcoal in Minas Gerais underwent a process of restructuring, this process changed so how to produce as the lives of those involved in the production. This research has as analyze the charcoal production process in the north of the State of Minas Gerais, considering the work process, the socioeconomic profile of the workers and the current context. The new production context contrasts with the traditional forms of charcoal production in a scenario of great social, economic and environmental impacts. This contrast takes place in the form of production and organization of work in charcoal and coal-mining companies, where, at the same time as they have real industries in this field, there are visible archaic productions, small manufactures that go back to forms of production considered as exceeded by this sector.The labor allows understand the capitalist society and its way of organize, because it has significant importance in social life, besides impacting individual workers. / A produção de carvão vegetal é uma atividade de destaque na economia brasileira, principalmente no Estado de Minas Gerais, onde sua produção tem por principal destino a indústria siderúrgica.No Brasil, a atividade de carvoejamento foi marcada por processos de trabalho árduo e intenso e em inúmeros casos “análogo ao trabalho escravo”. Na ultima década do século XX e início do século XXI, a produção de carvão vegetal em Minas Gerais vivencia um processo de reestruturação, tal processo alterou tanto a forma de produzir quanto a vida daqueles/as envolvidos/as na produção. Este trabalho tem por objetivo analisar o processo de produção do carvão vegetal no município de Grão Mogol, localizado no norte do Estado de Minas Gerais, onde essa análise se estende, considerando o processo de trabalho, perfil socioeconômico dos/as trabalhadores/as e o contexto atual. O novo cenário de produção contrasta com as formas tradicionais de produção do carvão vegetal, em um campo de grandes impactos sociais, econômicos e ambientais. Esse contraste se dá na forma de produção e organização do trabalho em carvoarias e empresas voltadas para o carvoejamento, onde ao mesmo tempo em que se têm verdadeiras indústrias nesse ramo, se mostram visíveis produções arcaicas, pequenas fabriquetas que remontam a formas de produção e gestão do trabalho, consideradas como ultrapassadas por esse setor. Ater ao trabalho como centro de debate, possibilita compreender aspectos da sociedade capitalista e sua forma de organização, tal qual a importância na vida social, além de impactar individualmente trabalhadores/as.

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

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

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

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

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 valmir_rocha_cavalcante.pdf: 556560 bytes, checksum: 7b21935e12943475da1325d0153dd7b8 (MD5) Previous issue date: 2015-05-12 / The increasing use of alternative waste activated carbon production ramped up this research project with the aim to develop new activated coals from coconut residue utilization, the banana and orange as precursor material, favoring the sustainability of the environment. Specific analyses were carried out and officers, noting the textural and chemical characteristics of these materials, since the literature does not describe the characteristics of activated carbon derived from the precursor material that will be used. First collected the fiber-to-dried coconut and banana and orange bagasse/cark for subsequent preparation of this material by impregnation with ZnCl2, chemical activation and performing a test for evaluating the efficiency of the coal. The results were an activated carbon with carbon mass fixed in all samples (coconut/banana = 25/75), (coconut/banana = 75/25), (coconut/orange = 75/25), showing efficiency in the reduction of pH, electric conductivity values and turbidity of the water. Therefore, the production of activated carbon from waste coconut, banana and orange presented, comparatively, the characteristics of activated coals ever produced for other waste and proved to be a viable alternative for the industry that has a vested interest in large-scale production, benefiting the industry and the environment. The activated carbon of banana and orange decreased the pH and electric conductivity; and the Orange was more effective in reducing turbidity in 98.4%. / A crescente utilização de resíduos alternativos para a produção de carvão ativado potencializou este projeto de pesquisa com o intuito de desenvolver novos carvões ativados a partir da utilização do resíduo do coco, da banana e da laranja como material precursor, favorecendo a sustentabilidade do ambiente. Foram realizadas análises específicas e oficiais, verificando as características texturais e químicas desses materiais, uma vez que a literatura não descreve as características do carvão ativado proveniente do material precursor que será utilizado. Primeiramente coletou-se a fibra-de-coco seco e bagaços/cascas de banana e de laranja para posterior preparação desse material através da impregnação com ZnCl2, da ativação química e da realização de um teste de avaliação da eficiência do carvão. Os resultados obtidos foram um carvão ativado com massa de carbono fixo em todas as amostras (coco/banana = 25/75), (coco/banana = 75/25), (coco/laranja = 75/25), apresentando eficiência na diminuição dos valores de pH, CE e turbidez da água. Portanto, a produção de carvão ativado a partir de resíduos de coco, banana e laranja apresentaram, comparativamente, as características dos carvões ativados já produzidos por outros resíduos e mostrou ser uma alternativa viável para a indústria que tem interesse em produção de larga escala, beneficiando a indústria e o ambiente. O carvão ativado de banana e laranja diminuiu os valores de pH e CE; e o de laranja foi mais efetivo na redução da turbidez em 98,4 %.

O Brasil é, ao mesmo tempo, o maior produtor e o maior consumidor de carvão vegetal do mundo, com aproximadamente 85% da produção destinada à siderurgia, 12% à cocção de alimentos e os outros 3% às indústrias farmacêuticas, químicas e cimenteiras. O processo de transformação de madeira em carvão vegetal é caracterizado por apresentar baixo rendimento gravimétrico e por gerar outros produtos, como atiço, finos, gases condensáveis e gases não condensáveis. Diante disso, o estudo do fluxo de energia da carbonização é de fundamental importância para relacionar a entrada de madeira (matéria-prima) e a saída de carvão vegetal (principal produto) do processo e, contabilizar a energia disponível e consumida no produto final, representado por uma unidade energética os fatores de produção. O desempenho energético é apresentado na forma de indicadores como balanço, lucratividade e intensidade energética. Dessa forma, este estudo tem como objetivo geral estimar o desempenho energético da produção de carvão vegetal em diferentes processos (fornos retangulares, fornos circulares com fornalha e fornos de encostas) diante da proposição de um modelo téorico utilizando variáveis do processo de carbonização, como o rendimento gravimétrico, o poder calorífico, a umidade (madeira e carvão vegetal), a mão de obra e as operações mecanizadas. Para isso, o trabalho foi conduzido em etapas. A primeira ocorreu com base em um levantamento dos dados da produção realizado por meio de questionários, entrevista e visitas. A segunda, em função da particularidade de cada processo, algumas variáveis foram correlacionados com pesquisas bibliográficas. A terceira sucedeu por meio das estimativas dos materiais utilizados na produção do carvão, assim como a energia envolvida. Ao final, identificou-se que o processo que utiliza o forno de encosta apresenta o melhor desempenho energético e que as variáveis mão de obra e operações mecanizadas pouco influenciam na determinação do desempenho energético. / At the same time, Brazil is the largest producer and largest consumer of charcoal in the world, with approximately 85% of production for the steel industry, 12% for food cooking and the other 3% for the pharmaceutical, chemical and cement industries. The process of transformation of wood into charcoal is characterized by low gravimetric yield and to generate other products, such as ash, fines, condensable gases and non-condensable gases. Therefore, the study of carbonization energy flow is of fundamental importance to relate the input of wood (raw material) and the output of charcoal (main product) of the process and to account for the energy available and consumed in the final product, represented by an energy unit the factors of production. Energy performance is presented in the form of indicators such as balance sheet, profitability and energy intensity. Thus, this study has as a general objective to estimate the energy performance of charcoal production in different processes (rectangular furnaces, furnace circular furnaces and slope furnaces) before proposing a theoretical model using variables of the carbonization process, such as gravimetric efficiency, calorific value, moisture (wood and charcoal), manpower and mechanized operations. For this, the work was conducted in stages. The first one was based on a survey of production data by means of questionnaires, interviews and visits. The second, due to the particularity of each process, some variables were correlated with bibliographical research. The third was achieved by estimating the materials used in the production of coal, as well as the energy involved. At the end, it was identified that the process that uses the hillside furnace presents the best energy performance and that the variables labor and mechanized operations have little influence in the determination of the energy performance.