Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-30T18:33:24Z No. of bitstreams: 1 DIS_FELIPE_SOEIRO_MEYRER_SIMUNDI_COMPLETO.pdf: 10504392 bytes, checksum: 3ac337aac2eb8aeacc11a8f4d4b519a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-30T18:33:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_FELIPE_SOEIRO_MEYRER_SIMUNDI_COMPLETO.pdf: 10504392 bytes, checksum: 3ac337aac2eb8aeacc11a8f4d4b519a5 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / In this work, the extraction of cellulose and silica from rice hulls, an important agricultural residue, was studied, since both domestic and international production generates billions of tons per year. Therefore, it is a rice husk and a source of agricultural document cellulose, in addition to being rich in amorphous silica, these materials can find applications as consumers in polymers, supports for catalysts and ionic liquids as well as capture and separation processes from Gases, in addition to its conventional applications in paper production reservoirs and civil construction. Different conditions of silica and cellulose extraction were tested for a high degree of yield and purity. The method tested for silica extraction proved to be quite efficient in extracting from the rice hull a silica of purity greater than 95% and about 270 m2 / g of specific surface area. Among the acids tested, which are shown to be more efficient in the case of acetic acid, are successful, are more efficient, and have a better yield. As for cellulose, the process was divided into three stages and had a yield of 30% equivalent to the expected cellulose rate in a rice hull, but the product obtained varied depending on the bleaching process. Although the process with the hydrogen powder and acetic acid has generated a product with better macroscopic appearance the process, use the improved measurement method when better samples when not detected in the scanning electron microscope. / Nesse trabalho foi estudada a extra??o de celulose e s?lica a partir da casca do arroz, um importante res?duo agr?cola, uma vez que a produ??o tanto nacional quanto internacional, gera bilh?es de toneladas ao ano provenientes do plantio de arroz. Por isso a casca de arroz ? provavelmente a melhor fonte de celulose proveniente de res?duos agr?colas, al?m de ser rica em s?lica amorfa, estes materiais podem encontrar aplica??o como cargas em pol?meros, suportes para catalisadores e l?quidos i?nicos bem como em processos de captura e separa??o de gases, al?m das suas aplica??es convencionais na produ??o de papel embalagens e constru??o civil. Diferentes condi??es de extra??o de s?lica e celulose foram testadas visando um alto grau de rendimento e pureza. O m?todo testado para extra??o de s?lica se mostrou bastante eficiente em extrair da casca de arroz uma s?lica de pureza superior a 95% e cerca de 270 m2/g de ?rea de superf?cie especifica. Entre os ?cidos testados aquele que se mostrou mais eficiente foi o ?cido ac?tico, pois a s?lica proveniente deste possui car?ter mais amorfo e ?rea de superf?cie maior, al?m de possuir um rendimento melhor. Quanto ? celulose, o processo foi dividido em tr?s etapas e teve um rendimento de 30% equivalente a taxa de celulose esperada em uma casca de arroz, mas o produto obtido variou dependendo do processo de branqueamento. Embora o processo com per?xido de hidrog?nio e ?cido ac?tico tenha gerado um produto com melhor apar?ncia macrosc?pica o processo utilizando clorito de s?dio teve melhor resultado quando as amostras foram observadas no microsc?pio eletr?nico de varredura.

Atualmente existe um número crescente de estudos acerca da transformação de resíduos agroindustriais em novos produtos de maior valor agregado. Dentre estas transformações encontra-se o processo de pirólise, que converte o material residual em produtos sólidos, líquidos (bio-óleo + fase aquosa) e gasosos. No presente estudo, foram caracterizados os produtos gerados na pirólise de casca de arroz em reator de leito fixo. A composição química do bio-óleo obtido foi avaliada mediante a técnica de cromatografia gasosa bidimensional abrangente acoplada à espectrometria de massas quadrupolar (GC×GC/qMS), aliada à utilização de padrões e de índices de retenção. A determinação da porosidade e da área superficial do produto sólido foi realizada pela técnica de Brunauer–Emmett–Teller (BET) e também através do método BJH (Barret, Joyner e Halenda). O produto sólido gerado foi ativado utilizando diferentes proporções de carbonato de sódio, a fim de obter-se um material de elevada área superficial. O processo de ativação química do produto sólido oriundo da pirólise da casca de arroz em proporção mássica 1:3/800 °C/2h, apresentou excelentes resultados, aumentando significativamente a sua área de superfície de 3,8 m2g-1 para 1848 m2g-1 . Nos testes realizados nas razões mássicas de 1:2 e 1:1, ocorreu uma diminuição da área de superfície quando comparado com a área de superfície encontrada na razão mássica de 1:3, o que demonstra que o processo foi na condição 1:3/800 °C/2h, caracterizando ser um material com propriedades adsorventes Este material foi utilizado no processo de SPE para a adsorção dos compostos presentes na fase aquosa do bio-óleo analisados por HPLC-PDA. O carvão ativado produzido neste estudo foi eficiente para a adsorção de compostos identificados na fase aquosa da casca de arroz (fenóis, furanos e cetonas), que podem ser prejudicial para o meio ambiente, ou que podem futuramente ser recuperados para aplicações futuras. / Currently there are a growing number of studies on the transformation of agro-industrial waste in new products of higher added value. Among these transformations, the pyrolysis process converts the waste material into solid products, liquid (bio-oil) and gaseous. In this study, the products generated in the rice husk pyrolysis in fixed bed reactor were studied. The chemical composition of the bio-oil obtained was accomplished by comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to quadrupole mass spectrometry (GC×GC/qMS), allied to the use standards and retention indices. The determination of the porosity and the surface area of the solid product was performed by the technique of Brunauer-Emmett-Teller (BET) and also through the BJH method (Barrett, Joyner and Halenda). The solid product produced was activated using different proportions of sodium carbonate in order to obtain a high surface area material. The chemical activation of the solid product from the pyrolysis of the rice husk in the ratio 1: 3/800 ° C / 2h presented excellent results, significantly increasing its surface area from 3.8 m2g-1 to 1848 m2g- 1 . In the tests performed in the 1: 2 and 1: 1 mass ratios, a decrease in the surface area occurred when compared to the surface area found in the 1: 3 mass ratio, which shows that the process was in the 1: 3 condition / 800 ° C / 2h, characterizing to be a material with adsorbent properties This material was used in the SPE process as solid phase for adsorption of the compounds present in the aqueous phase of the bio-oil analyzed by HPLC-PDA. The activated carbon produced in this study may be effective for the adsorption of identified compounds in the aqueous phase of rice husk (phenols, furans and ketones) which may be harmful to the environment, or may be recovered for future applications.

Os principais objetivos deste estudo foram desenvolver e caracterizar compósitos de polipropileno com farinha de casca de arroz. Os compósitos foram preparados para obtenção de novos materiais com boas propriedades, permitindo o aproveitamento desse recurso natural abundante de baixo custo e densidade. Foi avaliada a adição de um agente de acoplamento comercial, baseado em PP modificado com anidrido maleico, visando melhorar as propriedades dos materiais obtidos. Os teores de farinha de casca de arroz utilizados foram de 10 a 40% em massa. Os compósitos foram preparados utilizando-se uma extrusora dupla-rosca, co-rotacional. Após peletização, corpos de prova foram moldados por compressão. Os materiais foram avaliados em relação ao seu comportamento térmico e mecânico. Outras propriedades foram estudadas através da determinação dos índices de fluidez, análises de TGA, DSC, DMA, microscopia eletrônica de varredura, densidade e testes de absorção de água. Com base nos resultados dos testes de tração, de impacto e DMA pode-se concluir que a farinha de casca de arroz atua como agente de reforço sobre a matriz polimérica, melhorando suas propriedades mecânicas. Após os testes de degradação térmica (TGA) observou-se que a massa de resíduo foi maior para as concentrações mais elevadas de casca, devido ao elevado teor de sílica desse material. Verificou-se também, pelos resultados de DSC, que o grau de cristalinidade e a temperatura de cristalização dos compósitos aumentaram na presença da casca de arroz, devido ao efeito nucleador dessa carga sobre a matriz polimérica. A adição do PP-AM como agente de acoplamento alterou algumas propriedades dos sistemas, demonstrando sua boa adesão interfacial, resultando em diminuição do índice de fluidez, aumento do módulo de armazenamento e perda, aumento da resistência à tração e redução do grau de absorção de umidade. / The main objectives of this study were to prepare and characterize polypropylene/rice husk flour composites. The composites were prepared viewing new materials with adequate properties, allowing the use of this low cost and low dense abundant natural resource. The addition of commercially PP modified with maleic anhydride was studied, aiming better properties in the composites. Rice husk flour levels varied from 10 to 40 by weight. The composites were prepared in a corotatory twin-screw extruder. After pelletizing samples were prepared by hot compression. The samples were analysed with respect to their thermal and mechanical behavior. Other properties were studied by means of melt flow index determinations, TGA, DSC, DMA, scanning electron microscopy, relative density and water adsorption analysis. Based on tensile and impact tests and DMA analysis it was possible to conclude that the rice husk flour behaved as a reinforcing filler for the PP matrix increasing the mechanical properties. After thermogravimetrical experiments (TGA) it was verified that higher residual masses were obtained for higher rice husk flour levels due to the high silica content of this material. By means of DSC analysis, it was also seen that the PP crystallinity and crystallization temperature increased in the presence of the filler due to its nucleating effect. The addition of PP modified with maleic anhydride affected some properties showing its adequate interfacial action. This was shown through the melt flow index reduction, the storage and loss modulus increase, the tensile strength increase and the lowering of the water adsorption.

Orientador: Ivonete O. Barcellos. / Co-orientador: Doris Z. Bucci. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Os resíduos lignocelulósicos agroindustriais, como a casca de arroz, são fontes abundantes e de baixo custo de celulose e hemicelulose, para produção biotecnológica de compostos de alto valor agregado, como os alcoóis, etanol e xilitol. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a hidrólise ácida diluída da casca de arroz, utilizando como ferramenta o planejamento experimental, e ampliar os conhecimentos sobre a produção biotecnológica de etanol e xilitol, mediante o cultivo de microrganismos sobre esse hidrolisado. Um planejamento composto central 22 com três pontos centrais foi realizado abrangendo apenas as variáveis significativas para liberação de açúcares (temperatura e concentração de ácido). A máxima solubilização dos açúcares (70% de eficiência) foi obtida a 150ºC e 3 mmol H2SO4 g-1 sólido seco (SS), gerando cerca de 2,3 g L-1 de tóxicos totais (soma de inibidores ácido acético, furfural e hidroximetilfurfural). No entanto, é desejável que o hidrolisado contenha baixo teor de compostos tóxicos, já que estes podem comprometer a eficiência da fermentação. Sendo assim, a condição que empregou a temperatura de 129ºC e 4,4 mmol H2SO4 g-1 SS, apresentando 52% de eficiência na liberação de açúcares e apenas 0,18 g l-1 de inibidores, foi selecionada. Cultivos sobre meio semissintético e hidrolisado de casca de arroz, a 180 rpm e 30oC, foram realizados em agitador orbital, utilizando leveduras fermentadoras de hexoses e pentoses, como Saccharomyces cerevisiae, e Candida shehatae, Pichia stipitis e Spathaspora arborariae, respectivamente, em cultivos isolados e em co-cultivo. As cepas testadas isoladamente apresentaram valores de produtividade de etanol (YP/S) entre 0,35 e 0,46 g g-1, enquanto que o rendimento dos co-cultivos variou de 0,30 a 0,77 g g-1 de etanol, sobre ambos os meios. Cultivos foram conduzidos em biorreatores submersos utilizando S. cerevisiae, individualmente e em consórcio com S. arborariae sobre hidrolisado de casca de arroz (1 vvm de aeração e 300 rpm). O maior rendimento de etanol foi obtido no cultivo isolado de S. cerevisiae, com YP/S de 0,52 g g-1, enquanto que o co-cultivo apresentou um YP/S de 0,42 g g-1. Foi avaliado o desempenho do processo de sacarificação e fermentação simultânea sobre hidrolisado de casca de arroz não filtrado, associando um complexo enzimático (contendo celulases e xilanases) ao co-cultivo (S. cerevisiae - S. arborariae), este processo aumentou a produtividade de etanol em 26%. / Agroindustrial lignocellulosic residues such as rice hulls, are abundant resources and low cost of cellulose and hemicellulose, compounds for biotechnological production of high value by-products, such as alcohols, ethanol and xylitol. This study aimed to optimize the dilute acid hydrolysis of rice hull, using the experimental design tool and expand knowledge about the biotechnological production of ethanol and xylitol by cultivation of microorganisms on the hydrolysate. A 22 central composite design with three central points was carried out covering only the significant variables for the release of sugars (acid concentration and temperature). The maximum sugars solubilization (70% efficiency) was obtained at 150°C and 3 mmol H2SO4 g-1 dry solids (SS), generating about 2.3 g L-1 of toxic compounds (sum of acetic acid inhibitors, furfural and hydroxymethylfurfural). However, it is desirable that the hydrolysate contains low levels of toxic compounds, as these can compromise the efficiency of fermentation. Thus, the condition that used the temperature of 129°C and 4.4 mmol g-1 H2SO4 g-1 SS, with 52% efficiency in the release of sugars and only 0.18 g l-1 inhibitors, has been selected. Cultures on semi-synthetic medium and hydrolysate rice hull at 180 rpm and 30oC, were performed in shaker, using yeast that ferment hesoxes as Saccharomyces cerevisiae, and pentoses as Candida shehatae, Pichia stipitis and Spathaspora arborariae, in isolated cultures and co-cultivation. The strains tested alone showed ethanol yields coefficients values (YP/S) between 0.35 and 0.46 g g-1, while the yields of co-cultures varied from 0.30 to 0.77 g g-1 ethanol, on both media. Cultures were conducted in submerged bioreactors using S. cerevisiae, both individually and in consortium with S. arborariae on hydrolysate rice hull (1 vvm aeration and 300 rpm). The highest ethanol yield coefficient was obtained in the culture isolate of S. cerevisiae, with YP/S = 0.52 g g-1, while the co-culture showed YP/S of 0.42 g g-1. The performance of the simultaneous saccharification and fermentation process of rice hull hydrolysate (unfiltered), involving an enzyme complex (containing cellulases and xylanases) to co-cultivation (S. cerevisiae-S. arborariae), were evaluated, and this process increases the ethanol yield in 26%.

Os principais objetivos deste estudo foram desenvolver e caracterizar compósitos de polipropileno com farinha de casca de arroz. Os compósitos foram preparados para obtenção de novos materiais com boas propriedades, permitindo o aproveitamento desse recurso natural abundante de baixo custo e densidade. Foi avaliada a adição de um agente de acoplamento comercial, baseado em PP modificado com anidrido maleico, visando melhorar as propriedades dos materiais obtidos. Os teores de farinha de casca de arroz utilizados foram de 10 a 40% em massa. Os compósitos foram preparados utilizando-se uma extrusora dupla-rosca, co-rotacional. Após peletização, corpos de prova foram moldados por compressão. Os materiais foram avaliados em relação ao seu comportamento térmico e mecânico. Outras propriedades foram estudadas através da determinação dos índices de fluidez, análises de TGA, DSC, DMA, microscopia eletrônica de varredura, densidade e testes de absorção de água. Com base nos resultados dos testes de tração, de impacto e DMA pode-se concluir que a farinha de casca de arroz atua como agente de reforço sobre a matriz polimérica, melhorando suas propriedades mecânicas. Após os testes de degradação térmica (TGA) observou-se que a massa de resíduo foi maior para as concentrações mais elevadas de casca, devido ao elevado teor de sílica desse material. Verificou-se também, pelos resultados de DSC, que o grau de cristalinidade e a temperatura de cristalização dos compósitos aumentaram na presença da casca de arroz, devido ao efeito nucleador dessa carga sobre a matriz polimérica. A adição do PP-AM como agente de acoplamento alterou algumas propriedades dos sistemas, demonstrando sua boa adesão interfacial, resultando em diminuição do índice de fluidez, aumento do módulo de armazenamento e perda, aumento da resistência à tração e redução do grau de absorção de umidade. / The main objectives of this study were to prepare and characterize polypropylene/rice husk flour composites. The composites were prepared viewing new materials with adequate properties, allowing the use of this low cost and low dense abundant natural resource. The addition of commercially PP modified with maleic anhydride was studied, aiming better properties in the composites. Rice husk flour levels varied from 10 to 40 by weight. The composites were prepared in a corotatory twin-screw extruder. After pelletizing samples were prepared by hot compression. The samples were analysed with respect to their thermal and mechanical behavior. Other properties were studied by means of melt flow index determinations, TGA, DSC, DMA, scanning electron microscopy, relative density and water adsorption analysis. Based on tensile and impact tests and DMA analysis it was possible to conclude that the rice husk flour behaved as a reinforcing filler for the PP matrix increasing the mechanical properties. After thermogravimetrical experiments (TGA) it was verified that higher residual masses were obtained for higher rice husk flour levels due to the high silica content of this material. By means of DSC analysis, it was also seen that the PP crystallinity and crystallization temperature increased in the presence of the filler due to its nucleating effect. The addition of PP modified with maleic anhydride affected some properties showing its adequate interfacial action. This was shown through the melt flow index reduction, the storage and loss modulus increase, the tensile strength increase and the lowering of the water adsorption.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-18T05:11:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T22:21:49Z : No. of bitstreams: 1 179218.pdf: 13145682 bytes, checksum: 64dbebc2fe52badacadd8690d094609c (MD5) / Através da evolução tecnológica do beneficiamento do arroz, a casca resultante, devido a seu alto poder calorífico (aproximadamente 16720 kJ/kg) e custo praticamente nulo, está cada vez mais substituindo a lenha empregada na geração de calor para secagem dos grãos de arroz. Como resultado deste processo de combustão incompleta surge a cinza de casca de arroz. Esta cinza por ser rica em sílica (SiO2) é uma potencial fonte alternativa de matéria-prima para aplicação em diversas áreas, principalmente na indústria cerâmica. Considerando tal fato, este trabalho buscou processar e caracterizar sílica ativa a partir da cinza de casca de arroz. Para tanto, o percentual de sílica foi aumentado através da eliminação da matéria orgânica, utilizando tratamento térmico a 400, 500, 600 e 700ºC durante 1, 3 e 6 h respectivamente. Além disso, a área de superfície específica das partículas foi aumentada utilizando-se um processo de moagem a úmido, durante 80 min utilizando microesferas de alta alumina como material moedor. A sílica ativa obtida foi caracterizada utilizando técnicas de fluorescência de raios-X, difração de raios-X, área de superfície específica determinada por B.E.T. (Brunauer, Emmett e Teller), distribuição de tamanho de partículas dentre outras. Os resultados foram comparados com sílicas ativas já comercializadas. Com o tratamento térmico da cinza de casca de arroz a 700ºC por 6 h, obteve-se um aumento de 22,85% no teor de SiO2 e uma redução de aproximadamente 23,45% no teor de matéria orgânica. Com este tratamento térmico, a estrutura da sílica manteve-se predominantemente no estado amorfo. Com a moagem a úmido da cinza de casca de arroz após tratamento térmico durante 80 min, pode-se reduzir o tamanho médio das partículas de cinza de 33 para 0,68 mm, e com isso foi possível aumentar a área de superfície específica destas partículas de 54 para 81 m2/g, valores esses superiores aos das sílicas ativas comerciais (15 a 28 m2/g). A produção de sílica ativa partir deste resíduo industrial é uma fonte alternativa para solucionar o problema da disposição das cinzas no meio ambiente, além de gerar um produto de maior valor agregado sem que haja um novo resíduo

A cinza de casca de arroz é um resíduo agro-industrial decorrente do processo de queima da casca de arroz, sendo largamente encontrada no Rio Grande do Sul, pois, historicamente, este Estado é o maior produtor de arroz no Brasil, com cerca de 45% da produção nacional. Empregada como fonte de energia, a casca de arroz é queimada em diversas empresas; algumas, devido à sua natureza, incorporam a cinza ao produto, mas a maioria não encontra outro destino que não o descarte em forma de aterro, criando, assim, um problema ambiental de poluição do solo, do ar e de rios e córregos. No entanto, devido à presença de elevado percentual de sílica (SiO2) na sua constituição, a cinza de casca de arroz pode ter vários empregos. Na construção civil, pode ser empregada como pozolana, conforme vários estudos já vêm demonstrando. Porém, encontra restrições por motivos como sua cor escura, que confere aos cimentos, argamassas e concretos aos quais é adicionada, uma coloração também escura, e a falta de uniformidade apresentada em termos de características químicas e, principalmente, mineralógicas. A cor escura não é um problema de ordem técnica, mas estética e de aceitação no mercado. Já a composição mineralógica está associada à atividade pozolânica e a falta de uniformidade do material disponível implica na incerteza do grau de reatividade. Este trabalho teve o objetivo de verificar a viabilidade técnica do emprego de cinzas de casca de arroz residuais na confecção de cimentos Portland composto e/ou pozolânico, a partir de beneficiamentos das mesmas, que associam tratamentos físicos, químicos e/ou térmicos, os quais têm como finalidade reverter e/ou minimizar os aspectos negativos citados. Para tanto, foram empregadas três cinzas de casca de arroz, oriundas de diferentes processos de produção e com composições mineralógicas distintas. Após definidos os tratamentos a serem aplicados, através de seleção pelos critérios de cor e composição mineralógica, as cinzas tratadas foram avaliadas quanto à sua pozolanicidade, pelo Índice de Atividade Pozolânica (IAP) da NBR 5752 e também por um IAP alterado, proposto neste trabalho. A produção de cimentos com CCA beneficiada se deu a partir de um cimento base com substituição por CCA, em massa e em diferentes percentuais. Tais cimentos foram avaliados quanto à resistência à compressão, aos tempos de pega, à pozolanicidade e à expansibilidade a quente. A análise dos dados obtidos indica que os tratamentos propostos e/ou a associação deles resultam em beneficio no desempenho das cinzas, em pelo menos um dos vários aspectos considerados. A presente pesquisa permite concluir que as CCA residuais têm potencial para serem empregadas na produção de cimentos, tanto aquelas menos cristalinas, quanto as mais cristalinas. Para tanto, devem ser beneficiadas, sendo pelo menos submetidas a tratamento físico para redução de sua granulometria. Se outros objetivos forem pretendidos, como coloração clara, os tratamentos térmico ou químico podem ser empregados. / Rice husk ash (RHA) is an agricultural by-product originating from the burning of rice husks. It is widely available in the state of Rio Grande do Sul, the largest rice producer in Brazil, accounting for approximately 45% of the country’s rice production. Rice husks are burned as a source of power in a number of different industries, some of which manage to incorporate the resulting ash to their products. Still, most industries have no use for the ash and dump this waste material in landfill sites, which may give rise to serious environmental problems by polluting soils, rivers, streams and the air. However, as RHA has high silica (SiO2) content, it can be used in several applications. A number of studies have already demonstrated the potential for using this material as a pozzolan but the dark coloration of the ash is seen as a restriction to this because RHA adds a dark tint to cement, mortars and concrete. In addition, the differences in chemical composition and mineralogical characteristics between batches aggravate this problem. The dark coloration is not a technical issue but it affects the appearance of the final product and therefore its acceptance by customers. The mineralogical composition of the ash affects pozzolanic activity. The lack of homogeneity of available RHA also adds a degree of uncertainty regarding the reactivity of mortars and mixes. This study aims to investigate the technical feasibility of using processed RHA in the production of pozzolanic or composite portland cement. The processing of RHA includes physical, chemical and/or thermal treatments that aim to eliminate and/or minimize the problems faced in the use of RHA. Three different samples of RHA produced with different production processes and with different mineralogical compositions were used. The treatment processes were selected according to criteria of color and mineralogical composition of the ash. After treatment, the pozzolanic activity of ash samples was assessed using the Pozzolanic Activity Index (PAI) proposed by Brazilian Standard NBR 5752 and a modified PAI that was devised for this study. Cement samples using processed RHA were prepared using different content of RHA as substitutions for cement. The following properties were assessed in the modified cement samples: compressive strength, hardening time, pozzolanic activity and heat expansion. Results indicate that the proposed treatment (alone or in association) improve the performance of the ash in at least one of the properties investigated. It is possible to conclude that RHA (of varying degrees of crystallinity) holds a potential application in the production of cement. It is essential that the ash should undergo a physical process to reduce its particle size. If other aims are important, such as bleaching, thermal or chemical treatments may also be used.

A pirólise (aquecimento em atmosfera inerte) é uma das formas de aproveitamento dos resíduos da agroindústria, gerando o bio-óleo (produto condensável), gases e resíduo sólido (sílico-carbonoso) com utilidades diversas, tanto para fins energéticos como outras utilizações industriais. Neste trabalho estudou-se a pirólise rápida da casca de arroz usando um forno tubular e um reator de leito fixo. Após otimização do processo de pirólise (7 g de casca de arroz moída, pirolisada a 700ºC com uma taxa de aquecimento de 100ºC.m-1 e um fluxo de nitrogênio de 1 mL.min-1), foram obtidos e analisados o bioóleo, os gases e o resíduo sólido. Foi determinada a composição química dos gases e do bioóleo, usando cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Para a amostragem dos gases fez-se uso da microextração em fase sólida com duas fibras de diferente polaridade (polidimetilsiloxano e poliacrilato). Os bioóleos mostraram-se ricos em compostos oxigenados (fenóis, cetonas e ácidos carboxílicos). O mesmo foi encontrado para os gases, tendo-se nestes últimos, a presença majoritária dos compostos mais voláteis. O resíduo sólido apresentou alto teor de sílica, indicando a sua possível utilização como adsorvente em processos industriais ou purificação de água. / The pyrolysis (heating in an inert atmosphere) is one of the ways of using residues of the agro industry, by the generation the bio-oil (condensed product), gases and solid residue (siliceous-carbonaceous material) with many utilities as energy production or as other industrial uses. In this work it was studied the fast pyrolysis of the rice husk using a tubular oven and a fixed bed reactor. After optimization of the pyrolysis process (7 g of milled rice husk, pyrolysis at 700ºC with a heating rate at 100ºC. min-1 and 1 mL.min-1 of nitrogen), the bio-oil, the gases and the solid residue were analyzed. The chemical composition of the gases and of the bio-oil was achieved by gas chromatography coupled to the mass spectrometry. For sampling of the gases it was used of the solid phase microextraction with two fibers of different polarity (polydimethyilsiloxane and polyacrylate). The bio-oils showed high amounts of oxygenated compounds (phenols, cetones and carboxylic acids). The same was found for the gases, with a predominance of the most volatile compounds in this last one. The solid residue presented high silica content, indicating its possible use as adsorbent in industrial processes or in water purification.

Os resíduos lignocelulósicos agroindustriais, como a casca de arroz, são fontes abundantes e de baixo custo de celulose e hemicelulose, para produção biotecnológica de compostos de alto valor agregado, como os alcoóis, etanol e xilitol. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a hidrólise ácida diluída da casca de arroz, utilizando como ferramenta o planejamento experimental, e ampliar os conhecimentos sobre a produção biotecnológica de etanol e xilitol, mediante o cultivo de microrganismos sobre esse hidrolisado. Um planejamento composto central 22 com três pontos centrais foi realizado abrangendo apenas as variáveis significativas para liberação de açúcares (temperatura e concentração de ácido). A máxima solubilização dos açúcares (70% de eficiência) foi obtida a 150ºC e 3 mmol H2SO4 g-1 sólido seco (SS), gerando cerca de 2,3 g L-1 de tóxicos totais (soma de inibidores ácido acético, furfural e hidroximetilfurfural). No entanto, é desejável que o hidrolisado contenha baixo teor de compostos tóxicos, já que estes podem comprometer a eficiência da fermentação. Sendo assim, a condição que empregou a temperatura de 129ºC e 4,4 mmol H2SO4 g-1 SS, apresentando 52% de eficiência na liberação de açúcares e apenas 0,18 g l-1 de inibidores, foi selecionada. Cultivos sobre meio semissintético e hidrolisado de casca de arroz, a 180 rpm e 30oC, foram realizados em agitador orbital, utilizando leveduras fermentadoras de hexoses e pentoses, como Saccharomyces cerevisiae, e Candida shehatae, Pichia stipitis e Spathaspora arborariae, respectivamente, em cultivos isolados e em co-cultivo. As cepas testadas isoladamente apresentaram valores de produtividade de etanol (YP/S) entre 0,35 e 0,46 g g-1, enquanto que o rendimento dos co-cultivos variou de 0,30 a 0,77 g g-1 de etanol, sobre ambos os meios. Cultivos foram conduzidos em biorreatores submersos utilizando S. cerevisiae, individualmente e em consórcio com S. arborariae sobre hidrolisado de casca de arroz (1 vvm de aeração e 300 rpm). O maior rendimento de etanol foi obtido no cultivo isolado de S. cerevisiae, com YP/S de 0,52 g g-1, enquanto que o co-cultivo apresentou um YP/S de 0,42 g g-1. Foi avaliado o desempenho do processo de sacarificação e fermentação simultânea sobre hidrolisado de casca de arroz não filtrado, associando um complexo enzimático (contendo celulases e xilanases) ao co-cultivo (S. cerevisiae - S. arborariae), este processo aumentou a produtividade de etanol em 26%. / Agroindustrial lignocellulosic residues such as rice hulls, are abundant resources and low cost of cellulose and hemicellulose, compounds for biotechnological production of high value by-products, such as alcohols, ethanol and xylitol. This study aimed to optimize the dilute acid hydrolysis of rice hull, using the experimental design tool and expand knowledge about the biotechnological production of ethanol and xylitol by cultivation of microorganisms on the hydrolysate. A 22 central composite design with three central points was carried out covering only the significant variables for the release of sugars (acid concentration and temperature). The maximum sugars solubilization (70% efficiency) was obtained at 150°C and 3 mmol H2SO4 g-1 dry solids (SS), generating about 2.3 g L-1 of toxic compounds (sum of acetic acid inhibitors, furfural and hydroxymethylfurfural). However, it is desirable that the hydrolysate contains low levels of toxic compounds, as these can compromise the efficiency of fermentation. Thus, the condition that used the temperature of 129°C and 4.4 mmol g-1 H2SO4 g-1 SS, with 52% efficiency in the release of sugars and only 0.18 g l-1 inhibitors, has been selected. Cultures on semi-synthetic medium and hydrolysate rice hull at 180 rpm and 30oC, were performed in shaker, using yeast that ferment hesoxes as Saccharomyces cerevisiae, and pentoses as Candida shehatae, Pichia stipitis and Spathaspora arborariae, in isolated cultures and co-cultivation. The strains tested alone showed ethanol yields coefficients values (YP/S) between 0.35 and 0.46 g g-1, while the yields of co-cultures varied from 0.30 to 0.77 g g-1 ethanol, on both media. Cultures were conducted in submerged bioreactors using S. cerevisiae, both individually and in consortium with S. arborariae on hydrolysate rice hull (1 vvm aeration and 300 rpm). The highest ethanol yield coefficient was obtained in the culture isolate of S. cerevisiae, with YP/S = 0.52 g g-1, while the co-culture showed YP/S of 0.42 g g-1. The performance of the simultaneous saccharification and fermentation process of rice hull hydrolysate (unfiltered), involving an enzyme complex (containing cellulases and xylanases) to co-cultivation (S. cerevisiae-S. arborariae), were evaluated, and this process increases the ethanol yield in 26%.