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.

A análise de carvão vegetal macroscópico na turfeira do distrito de Águas Claras, município de Viamão, Rio Grande do Sul, Brasil, foi efetuada com o objetivo de detectar a ocorrência efetiva de incêndios vegetacionais, tentando relacionar a origem desses eventos a processos naturais decorrentes de fatores climáticos ou a fatores antrópicos. As análises em estereomicroscópio e microscópio eletrônico de varredura centraram-se na obtenção de resultados relativos à dimensão, concentração e morfologia dos fragmentos de lenho, além da definição de padrões de homogeneização das paredes celulares. Incêndios vegetacionais foram detectados em fases distintas dos Sistemas Deposicionais Laguna-Barreira vigentes na Planície Costeira do Rio Grande do Sul. O primeiro pico de incêndio (25.400 anos AP) de idade Pleistoceno superior foi detectado em sedimentação lagunar (Sistema Laguna-Barreira III) e está relacionado com o clímax da glaciação Wisconsiana, que atingiu mais severamente o Hemisfério Norte e o sul do Hemisfério Sul, gerando na zona tropical da America do Sul, um clima muito frio e seco. O segundo pico de incêndio (4.016 a 4.232 anos AP) detectado na turfeira sobrejacente, originou-se ao final da Última Grande Transgressão Pós-glacial do Holoceno (Sistema Laguna- Barreira IV) e ocorreu durante vigência do Ótimo Climático Atlântico. Esse evento é coincidente com intervalos de início de ressecamento concomitantes, identificados anteriormente na própria turfeira de Águas Claras e em alagados de altitude no planalto Sul-rio-grandense, os quais poderiam estar relacionados a registros decorrentes do fenômeno El Nino/La Niña entre 4200–3800 anos AP, cuja ocorrência provocou oscilações climáticas rápidas no Hemisfério Sul, caracterizadas por resfriamento polar, aridez nas faixas tropicais e importantes modificações na circulação atmosférica. Os padrões morfológicos dos fragmentos de carvão vegetal macroscópico permitiram detectar que a vegetação dominante ao longo da deposição do perfil estudado era constituída por angiospermas mono e dicotiledôneas, sugerindo afinidade com vegetação eminentemente campestre, herbácea a arbustiva. O nicho ecológico em que essa associação se desenvolveu estava afastado da área de deposição lagunar durante a ocorrência do pico de incêndio pleistocênico, no entanto, o pico de incêndio holocênico ocorreu quando esse nicho se encontrava próximo à área de deposição da turfa. Evidências do impacto humano como causador do segundo pico de incêndio (4.016 a 4.232 anos A.P) não foram estabelecidas, dado que, os primeiros povoadores do litoral do Rio Grande do Sul, constituída por caçadores-coletores-pescadores, que instalou-se por volta de 4.000 anos AP, não tinham como protótipo cultural a utilização do fogo para cultivos e agricultura, tornando-se esta prática comum, somente a partir da colonização dos europeus. Apesar das incertezas quanto aos limites temporais dos resultados obtidos no nível de solo que capeia a turfa, os dados indicam a rara ocorrência de incêndios vegetacionais. Essa evidência pode estar racionada ao fato de que os processos recentes da interferência antrópica na turfeira de Águas Claras estão mais relacionados à drenagem do que a queimadas. Desta forma, pode-se concluir que a ocorrência de incêndios regionais na área da turfeira de Águas Claras tem sido regulada muito mais pelo clima do que pela ação antrópica, permitindo inferir que o fogo tem atuado como elemento fundamental na ecologia regional. / The macroscopic charcoal analysis in the peatlands in the District of Águas Claras, the Viamão municipality in Rio Grande do Sul, Brazil, was conducted in order to detect the actual occurrence of vegetation fires, trying to relate the origin of these events whether resulting from natural processes climatic factors or anthropic (human) factors. The analysis in stereomicroscope and scanning electron microscope focused on achieving results relating to the size, concentration and morphology wood fragments and the definition of homogenization of the cell walls standards. Vegetation fires were detected at different stages of Depositional Systems at the existing lagoon barrier in the coastal plain of Rio Grande do Sul. The first peak fire, (25.400 BP) was detected in a settling lagoon (high sea level, Lagoon/Barrier System III) and is related to the climax of Wisconsin Glaciation, which hit hardest the north hemisphere and south of the Southern Hemisphere, generating in the tropical zone of South America, a very cold and dry climate. The second peak of fire during (4016-4232 BP) detected in the peat lands overlying, was originated at the end of the Last Great Transgression Post-glacial Holocene (Lagoon/Barrier System IV) and occurred during the term of Great Climate Atlantic. This event coincides with the beginning of concomitant drying intervals, previously identified in the own peat lands of Águas Claras and altitude wetlands of the Planalto Sul-rio-grandense, which could be related to records resulting from the El Nino/La Niña between (4200-3800 BP), whose occurrence caused rapid climatic oscillations in the Southern Hemisphere, characterized by polar cooling, aridity in the tropical bands and important changes in atmospheric circulation. The morphological patterns of macroscopic charcoal fragments enabled detects the dominant vegetation along the deposition profile of the study consisted of mono and dicotyledonous angiosperms, suggesting affinity with vegetation eminently pleasant, herbaceous to shrubby. The ecological niche in which this association was evolved away from the lagoon deposition area during the occurrence of the peak Pleistocene fire, however, the peak holocenic fire occurred when this niche was near to the deposition area of peat. Evidence of human impact to the cause of the second peak fire during the period of (4016-4232 BP) have not been established, since the first coastal plains settlers of the Rio Grande do Sul, were initially occupied by groups of hunter, gatherers, fishermen (with no agricultural tradition) making this a common practice only from the colonization of Europe. Despite the uncertainty about the temporal limits of results obtained on the ground level of the peat, the data indicates the occurrence of vegetation fires at the topsoil level of the turf profile. This evidence may be rationed to the fact that the recent cases of human interference in Águas Claras peat land are more related to drainage than burned. Thus, it can be concluded that the occurrence of regional fires in the area is been regulated more by the weather than by human action, leading to the conclusion that the fire has been acting as a key element in the regional ecology.

A presente tese teve como objetivo fornecer subsídios teóricos e experimentais com vistas à reciclagem da carepa gerada em usinas mini-mills através de briquetes autorredutores para uso em FEA. Para atingir os objetivos vislumbrados, o trabalho foi estruturado em quatro principais tópicos: estudo de caracterização e de redutibilidade da carepa, escolha e caracterização do redutor para uso nos briquetes, elaboração e caracterização da mistura e ensaios de laboratório para avaliação do desempenho dos briquetes autorredutores. Os estudos de caracterização da carepa indicaram que este resíduo é constituído principalmente de wustita e se apresenta estratificada em três camadas: camada externa fina e porosa composta de hematita e magnetita, camada intermediária de wustita densa e camada interna de wustita porosa. A cinética de redução da carepa foi investigada em termobalança no intervalo de temperatura entre 830 e 1200°C com CO puro e mistura 90%CO-10%CO2. A energia de ativação aparente encontrada nesses ensaios variou de 71 a 80 kJ/mol e as observações microscópicas demonstraram que a redução da carepa segue um modelo topoquímico. A escolha do agente redutor para compor o briquete se deu através de ensaios de gaseificação ao CO2 e de autorredução em termobalança com três tipos de material carbonoso. A partir desses ensaios observou-se a seguinte ordem decrescente de reatividade e respectivas energias aparentes de ativação: Carvão Vegetal (Ea = 237 kJ/mol), Carvão Mineral (Ea = 214 kJ/mol) e Coque de Petróleo (Ea = 335 kJ/mol). Em virtude da maior reatividade do Carvão Vegetal frente aos demais, este redutor foi escolhido para uso nos briquetes. A mistura utilizada na confecção dos briquetes autorredutores teve como constituintes principais a carepa, os finos de carvão vegetal e aglomerantes (melaço e cal). Ensaios de caracterização em termobalança com atmosfera oxidante e aquecimento rápido indicaram uma perda de massa de cerca de 40%, referente às etapas de secagem, desvolatilização e autorredução da mistura. Nesses ensaios, observou-se elevadas taxas de perda de massa da mistura e uma notável complexidade dos fenômenos envolvidos, com reações simultâneas de combustão, autorredução e de oxidação do ferro, prevalecendo uma ou outra, dependendo da temperatura e da fração reagida de amostra. Através de procedimentos que buscaram reduzir a complexidade dos fenômenos envolvidos nas condições oxidantes, foi possível estimar que a energia de ativação aparente de autorredução está entre 62 e 69 kJ/mol. Os briquetes produzidos em escala industrial foram submetidos a ensaios isotérmicos e não-isotérmicos de alta temperatura. Tais ensaios buscaram determinar os gradientes térmicos no interior do briquete, a energia de ativação aparente e o desempenho cinético do aglomerado em condições de temperatura que se aproximam da prática industrial. A partir das constatações concernentes às taxas das reações químicas individuais (redução e gaseificação), às medidas do perfil de temperatura no interior dos aglomerados, à energia de ativação estimada para o briquete (93 kJ/mol) e ao modelo de redução encontrado nos ensaios de alta temperatura, acredita-se que tanto a cinética de redução da carepa como a transferência de calor sejam obstáculos limitantes da cinética global dos briquetes em estudo. Finalmente, os resultados de metalização obtidos nos testes de alta temperatura dão indícios da possibilidade de uso destes briquetes em FEA. / This dissertation aimed to provide theoretical and experimental basis for recycling of mill scale generated in mini-mill plants through the use of self-reducing briquettes in EAF. To reach these goals, the work was structured around four main topics: characterization and reducibility study of scale, choice and characterization of the reductant to use in briquettes, elaboration and characterization of the mixture and laboratory tests to performance evaluation of self-reducing briquettes. The characterization studies of mill scale have indicated that this waste is composed mainly of wustite and is stratified into three layers with different morphologies: fine porous external layer composed of hematite and magnetite, intermediate layer of dense wustite and inner layer of porous wustite. The kinetics of scale reduction was investigated in thermobalance in a temperature range from 830 to 1200°C with pure CO and a mixture of 90% CO and 10% CO2. The apparent activation energy obtained in these tests ranged from 71 to 80 kJ/mol and the microscopic observations showed that the mill scale reduction corresponds to a topochemical model. The choice of the reductant for composing the briquette was made through tests of gasification with CO2 and of self-reduction in thermobalance with three different carbonaceous materials. From the results, it was observed the following decreasing reactivity order and the related apparent activation energy: Charcoal (Ea = 237 kJ/mol), Mineral Coal (Ea = 214 kJ/mol) and Petroleum Coke (Ea = 335 kJ/mol). Due to the higher reactivity of Charcoal in relation to the others, this reducer was chosen to be used in the briquettes. The main constituents of the mixture used in the manufacture of self-reducing briquettes were scale, charcoal and binders (melasse and lime). The characterization tests in thermobalance with oxidizing athmosfere and rapid heating indicated a mass loss of about 40%, referring to the stages of drying, devolatilization and self-reduction of the mixture. During these tests, it were observed high rates of mixture loss mass and a remarkable complexity of the phenomena, with simultaneous combustion, self-reduction and iron oxidation reactions, where their importance changes according to temperature and fractional reaction of the sample. Through the procedures that aimed to reduce the complexity of the related phenomena in oxidant conditions, it was possible to estimate that the self-reduction apparent activation energy ranges between 62 to 69 kJ/mol. The briquettes produced in the industrial plant were submitted to isothermal and nonisothermal tests of high temperatures. Such tests aimed to determine the thermal gradients into the briquette, the apparent activation energy and kinetic performance of the agglomerate in temperature conditions similar to the ones used in industrial practice. Based on the findings concerning the individual rates of chemical reactions (reduction and gasification), the measures of the temperature profile inside the briquettes, the activation energy estimated (93 kJ/mol) and the reduction model found in high-temperature tests, it is assumed that both the kinetics of mill scale reduction and heat transfer limit the overall kinetic rates of these briquettes. Finally, the results of metallization obtained in the tests conducted at high temperatures indicate the possibility of using these briquettes into the EAF.

Perturbações ambientais foram detectadas em sistema de turfeira no sul da Bacia do Paraná (Mina de Faxinal, Formação Rio Bonito) durante o Eopermiano (idade radiométrica 291 ± 1.3 Ma, topo do Sakmariano) sob vigência de período climático pós-glacial da Idade do Gelo do Neopaleozoico. Além da detecção de incêndios recorrentes, foi identificado um evento de incêndio autóctone/hipoautóctone em vegetação arbórea em um horizonte no carvão contendo grandes fragmentos de lenhos queimados comprimidos (21,8 x 13.4 cm). A influência de vulcanismo está registrada sob a forma de uma camada de tonstein (cinza vulcânica sedimentada) intercalada ao carvão, onde estão incluídas abundantes compressões de folhas glossopterídeas. A análise do carvão consistiu em determinação de refletância sob óleo de macerais do grupo inertinita em blocos polidos para confirmar a identificação de carvão vegetal macroscópico e ocorrência de incêndios na turfeira. Adicionalmente, a observação da matéria orgânica sob fluorescência nos blocos revelou que os incêndios não afetaram a microflora, mas alteração na fluorescência evidenciou dessecação ambiental, verificada também em lâminas palinofaciológicas. Sob microscopia eletrônica de varredura, o carvão vegetal apresentou paredes celulares homogeneizadas, indicando temperaturas de queima acima de 325ºC, mas não superiores a 400ºC devido aos baixos resultados de refletância e à preservação de tecido vegetal delicado. A preservação de floema secundário, em associação orgânica com xilema tipo Agathoxylon, é registrada ineditamente. A observação sob microscopia de luz transmitida das cutículas foliares extraídas do tonstein permitiu descrição detalhada de padrões xeromórficos que ocorrem de forma endêmica nas epidermes de glossopterídeas de Faxinal e foram atribuídos a respostas adaptativas às frequentes perturbações ambientais que afetaram a floresta turfosa, tais como incêndios recorrentes por dessecação ambiental cíclica ou influência de vulcanismo regional. Esses fatores, em conjunto ou alternativamente, garantiram a dominância monotípica de Glossopteris pubescens nom. nov. na comunidade. O conjunto de evidências indicou que os incêndios foram de superfície, em baixas temperaturas, o transporte do carvão vegetal foi praticamente inexistente no horizonte de grandes fragmentos de lenhos queimados e que os demais incêndios recorrentes tiveram pouco efeito na comunidade proximal, ocorrendo regularmente nas áreas de entorno da turfeira dado o aporte de carvão vegetal macroscópico fragmentário. Durante a fase de aquecimento pós-glacial no Permiano, os ambientes de turfeira no Gondwana eram altamente suscetíveis à ocorrência de incêndios dos quais as glossopterídeas se beneficiavam para manter sua dominância e abundância nessas comunidades, por possuírem eficiente plasticidade adaptativa para sobreviver a condições extremas em ambientes altamente perturbados. / Environmental disturbances were detected in a peat-forming environment from the southern Brazilian Paraná Basin (Faxinal Coalfield, Rio Bonito Formation) during the lower Permian (radiometric age 291 ± 1.3 Ma, late Sakmarian) under post-glacial conditions in the Late Paleozoic Ice Age. In addition to recurrent wildfires, an autochthonous/hypauthochthonous wildfire event was identified in the woody vegetation from a coal horizon containing compressed, large-sized logs (21,8 x 13.4 cm). Volcanic influence is recorded in a tonstein layer (sedimentary volcanic ash) interbedded in the coal, where abundant compressed glossopterid leaves are entombed. The coal analysis consisted of reflectance measurements in polished blocks under oil of macerals of the inertinite group to confirm the macroscopic charcoal identification and wildfire occurrence in the peatland. Additionally, the observation of the organic matter in the polished block under fluorescence showed that the microflora has not been affected by the wildfires, but altered fluorescence evidenced environmental dryness, verified in palynofacies slides as well. Under scannin electron microscopy, the charcoal showed homogenized cell walls, indicating burning temperatures higher than 325ºC, but not higher than 400ºC given the low reflectance values and the preservation of fragile plant tissue. The preservation of secondary phloem in organic association with Agathoxylon wood-type is a first paleobotanical record. Observation under transmitted light of the leaf cuticles extracted from the tonstein allowed for the detailed description of xeromorphic patterns, which have been attributed to adaptative responses to the frequent environmental disturbances affecting the peat forest, such as recurrent wildfires due to environmental dryness or regional volcanic activity. These factors, collectively or in an alternating way, ensured the monotypic dominance of Glossopteris pubescens nom. nov. in the plant community. The set of evidences indicated low temperature surface fires, virtually inexistent charcoal transport in the charcoalified log horizon and that the other wildfire events had little effect in the proximal community, occurring regularly in the surrounding areas of the peatland given the fragmentary macroscopic charcoal input. During the postglacial warming in the Permian, the Gondwanan peatlands were highly susceptible to wildfires from which the glossopterids benefited to maintain their dominance and abundance in these communities due to efficient adaptative plasticity to survive under extreme conditions in highly disturbed environments.

A tecnologia de injeção de carvão pulverizado nas ventaneiras dos altos-fornos (PCI) é utilizada por siderúrgicas integradas no mundo inteiro visando a redução do consumo de coque e, consequentemente, a redução das emissões de CO2 e do custo do gusa. Como o Brasil é o maior produtor mundial de ferro- gusa em altos-fornos a carvão vegetal, torna-se grande o interesse pelo aproveitamento dos finos de biomassa gerados no processamento de carvão vegetal, a chamada moinha. Uma boa alternativa para aproveitamento dessa biomassa seria sua injeção em altos-fornos a coque. A alta combustibilidade é essencial para um carvão destinado à injeção, pois reduz a formação de char (carvão incombusto). Devido à dificuldade de queima completa na zona de combustão, o carvão a ser injetado deve gerar um char altamente reativo ao CO2, para que seja consumido na cuba do alto-forno, gerando gases termorredutores. Este trabalho teve por objetivo avaliar a combustibilidade e a reatividade ao CO2 de carvões e misturas binárias de finos de carvão vegetal com carvões fósseis visando PCI. O estudo se deu através de análise termogravimétrica (TGA). Foram utilizados três carvões fósseis de diferentes procedências e ranks para a formulação das misturas. Os carvões foram cominuídos abaixo de 90 μm, uma granulometria típica de injeção. Inicialmente fez-se uma avaliação da combustibilidade e da reatividade ao CO2 dos finos de carvão vegetal com o intuito de estabelecer a granulometria adequada para as misturas. Foi observado que basta o carvão vegetal estar em granulometria inferior a 1 mm para serem alcançados resultados superiores de combustibilidade e reatividade em relação aos carvões fósseis abaixo de 90 μm. A elaboração das misturas binárias foi feita, portanto, pela adição de carvão vegetal abaixo de 1 mm aos carvões fósseis abaixo de 90 μm. A elaboração das misturas binárias foi feita, portanto, pela adição de carvão vegetal abaixo de 1 mm aos carvões fósseis abaixo de 90 μm. As proporções testadas foram 10, 20 e 50% em massa de carvão vegetal. As misturas apresentaram um aumento de combustibilidade e de reatividade ao CO2 em relação aos carvões fósseis individuais. Além disso, considerando-se a composição química dos carvões em estudo em termos de teor de cinzas, matéria volátil, enxofre e poder calorífico, pode-se considerar que misturas binárias entre os carvões fósseis deste trabalho e moinha de carvão vegetal seriam satisfatórias para PCI nas proporções avaliadas. / The technology of pulverized coal injection into the blast furnace tuyeres (PCI) is used by integrated steel mills worldwide in order to reduce the consumption of coke and thereby the reduction CO2 emissions and the cost of pig iron. As Brazil is the world’s largest producer of pig iron in charcoal-based blast furnaces, it becomes great interest in the use of fine biomass generated during charcoal processing. A good alternative for harnessing this biomass would be the injection into coke-based blast furnaces. The high combustibility is essential for a coal to injection. Moreover, the char (unburnt coal) generated should be highly reactive to CO2, so that it is possible its consumption in the stack of the blast furnace, generating gas for iron ore reduction. This work aimed to evaluate the combustibility and reactivity to CO2 of binary blends of charcoal fines and coals with purpose to PCI. The study was carried out by thermogravimetric analysis (TGA). Three coals from different sources and ranks were used to the formulation of the blends. The coals were ground and sieved to a size less than 90 μm diameter. At first were done an assessment of combustibility and reactivity to CO2 of fines charcoal in order to set the suitable particle size to the blends. It was observed that charcoal less than 1 mm is enough to achieve superior results to those found in the coals below 90 μm. The proportions tested were 10, 20 e 50% by mass of charcoal. The blends showed an increase in combustibility and reactivity of its chars in relation to individual coals. Furthermore, considering the chemical of coals under study in terms of ash, volatile matter, sulfur and calorific value it can be considered that binary blends between the coals and charcoal of this work would be satisfactory to PCI in the proportions evaluated.

A reutilização de resíduos e sua destinação são desafios seguidamente enfrentados na indústria. Por ser extensa e empregar uma grande variedade de processos, matérias-primas e insumos, a cadeia do aço se beneficia por ter ampla flexibilidade e diversas possibilidades de reintrodução de compostos em sua rota de fabricação. Resíduos carbonosos, por exemplo, podem ser parcialmente usados em misturas de carvões no processo de coqueificação dependendo do tamanho e da composição química. Este trabalho, teve como objetivo, avaliar a influência da adição de moinha de carvão vegetal em uma mistura de carvões para a produção de coques em forno piloto de coqueificação e determinar os teores máximos de incorporação suportados pela mistura, avaliando parâmetros de qualidade do coque. Para isso, a moinha de carvão vegetal de eucalipto foi introduzida em duas frações granulométricas distintas, uma composta por partículas mais grosseiras (fração G) e outra composta por partículas mais finas (fração F), e caracterizado juntamente com a mistura utilizada. Posteriormente, os coques produzidos em forno piloto também foram caracterizados através de diversas análises: imediata, elementar, área superficial, porosidade, textura óptica, reatividade em termobalança, CRI/CSR e DI150/15. Os resultados atingidos mostraram que inserção da fração G de moinha comprometeu menos os parâmetros de qualidade dos coques com carvão vegetal. Teores de até 3% de moinha foram suportados para essa distribuição de tamanho de partícula enquanto que para a fração F, somente 1%. Outro fator observado foi que os coques produzidos com adição de moinha de carvão vegetal não tiveram queda significativa no teor de enxofre, a exceção da amostra contendo 10% de carvão vegetal na fração G. Em todas as amostras com moinha de carvão vegetal também foi possível notar o aumento da área superficial em relação ao coque de referência. Os testes termogravimétricos dinâmicos também trouxeram informações relevantes a respeito das temperaturas e taxas aparentes de reações dos coques feitos com moinha de carvão vegetal. / The reuse of waste materials and its destination are challenges continuously faced for industry. For being far-flung and apply a huge variety of process, raw materials and inputs, the steel supply chain benefits from having a high flexibility and many possibilities of reintroducing compounds in its manufacturing route. For example, carbonaceous materials can be used partially in coal blends for cokemaking process depending on particle size and chemical composition. The current work aimed to evaluate the influence of adding fine charcoal to a coal blend for coke production in a pilot oven and to determine the maximum content tolerated for the blend, assessing coke quality parameters. For this, a eucalyptus charcoal residue was introduced in two different size distributions, one composed of coarser particles (fraction G) and another of finer (fraction F), and characterized together with the coal blend used. Afterwards, the cokes produced in pilot oven were also characterized through several analyzes: proximate, ultimate, surface area, porosity, optical texture, reactivity on thermobalance, CRI/CSR e DI150/15. The results achieved showed that the insertion of charcoal on fraction G compromised less the quality parameters of cokes with charcoal. Contents up to 3% of charcoal were tolerated for this particle size distribution while for fraction F, only 1%. Another point noticed was that the coke produced with charcoal addition had no significant drop on sulfur content, with the exception of the coke sample with 10% of charcoal and fraction G. In all samples with charcoal it was also possible to see an increase on surface area in relation to the reference coke. The dynamic thermogravimetric tests also provided relevant information regarding to the temperatures and apparent reaction rates of cokes made with charcoal.

Dissertação (mestrado) - Universidade de São Paulo. Faculdade de Economia e Administração, Departamento de Economia / Made available in DSpace on 2013-07-15T20:53:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-12-27T03:08:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342650.pdf: 827664 bytes, checksum: 56b7c87a90036ee197e265d7172164b7 (MD5) Previous issue date: 2015 / O coque é um tipo de combustível obtido a partir do aquecimento do carvão betuminoso ou da hulha em um recipiente fechado, sem a necessidade de combustão e pode ser usado na produção de ferro-gusa, apenas com a sua adição à carga metálica. Diante do exposto, o objetivo desse trabalho é realizar uma avaliação econômico-ambiental da substituição do coque utilizado em alto-forno em uma indústria siderúrgica localizada no Vale do Aço, em Minas Gerais. A metodologia adotada foi um estudo de caso para a comparação da viabilidade econômico-ambiental entre o gás natural e o carvão vegetal em relação ao coque utilizado no alto forno 2 da usina siderúrgica da região de Timóteo levando-se em consideração as quantidades consumidas destes para produção de 1 tonelada de ferro gusa. A utilização da Matriz de Leopold permitiu constatar que os impactos ambientais causados no processo de beneficiamento do carvão vegetal é alto, pois gera expressiva quantidade de poluentes, tais como ácido acético, metanol, alcatrão solúvel e insolúvel e outros. Por isso, a sistematização de uma metodologia para avaliar os impactos ambientais como a Matriz de Leopold é fundamental, pois facilita a visualização dos possíveis impactos de determinado empreendimento e possibilita a realização de um estudo de impacto, inclusive, de vizinhança, de forma rápida e eficaz. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que mesmo sendo o coque um combustível que gera mais energia e retorno financeiro, implica também em degradação intensa no meio ambiente. Já o gás natural e o carvão vegetal, mesmo não possuindo a qualidade energética do coque, prejudicam menos o meio ambiente, pois os gases que soltam não são tão poluentes e conseguem atingir ou se aproximar dos limites de tolerância impostos pelos órgãos ambientais.<br> / Abstract : The coke is a type of fuel obtained from heating coal shale or coal in a closed container, without the need for combustion. In addition, it can be used in the production of pig iron, only with its addition to the metal load. Given the above, the objective of this work is to make an economic and environmental assessment of the replacement of the coke used in blast furnace at a steel industry located in the Steel Valley, Minas Gerais. The methodology used was a case study to compare the economic and environmental feasibility of natural gas and charcoal in relation to the coke used in blast furnace 2 of the steel plant Timothy region taking into account the quantities consumed these to production of 1 ton of pig iron. The use of Leopold Matrix allowed to establish that the environmental impacts on charcoal beneficiation process is high because it generates significant amounts of pollutants such as acetic acid, methanol, soluble and insoluble tar and others. Therefore, the systematization of a methodology to assess the environmental impacts such as the Leopold Matrix is important because it facilitates the visualization of possible specific project impacts and enables the performance of an impact assessment, including neighborhood, quickly and effective. Based on the obtained results, it is concluded that even though the coke fuel that produces more energy and financial return, also involves rapid degradation in the environment. Since natural gas and charcoal, while not having the energy quality of coke, less harm the environment because the gases are not as loose and pollutants can reach or approach the tolerance limits imposed by environmental agencies.