A crescente produção de resíduos sólidos urbanos e industriais com características desejáveis à reciclagem e ao reuso faz com que haja necessidade de estudos sobre formas de reaproveitamento dos mesmos. A presente pesquisa consistiu no estudo da combinação entre o lodo de esgoto anaeróbio da ETE Serraria de Porto Alegre com cinzas de biomassa vegetal da indústria de celulose VERACEL, do estado da Bahia, para obtenção de um biossólido higienizado, apto ao uso em solos agrícolas. Sabe-se que o lodo de esgoto é um resíduo constituído por matéria orgânica, fósforo, nitrogênio e micronutrientes, elementos benéficos para os solos agrícolas. Além dos referidos elementos, o lodo de esgoto é também portador de agentes patogênicos e metais pesados, considerados indesejáveis em solos agrícolas. Um dos métodos recomendados para reduzir o teor de agentes patogênicos no lodo é a partir da estabilização química. A mesma consiste em adicionar ao lodo um resíduo sólido com pH igual ou superior a 12, e que a mistura do lodo com o resíduo mantenha um pH mínimo de 12 por ao menos duas horas. Para tanto, nesta pesquisa, foi realizada a higienização do lodo com cinzas. O processo consistiu na mistura dos referidos resíduos nas proporções de 30%, 50% e 100% das cinzas em relação ao peso de lodo seco. Para a proporção de 30%, foram misturadas 3.000g de lodo com 180g de cinzas; para 50%, mesclaram-se 3.000g de lodo com 300g de cinzas e, para 100%, 3.000g de lodo com 600g de cinzas de biomassa vegetal. O protocolo experimental consistiu na coleta das amostras de lodo na ETE Serraria do DMAE, Departamento Municipal de Água e Esgotos, e o seu direcionamento aos laboratórios. Nestes estabelecimentos procedeu-se a análise microbiológica, a identificação do potencial agronômico e a caracterização química do lodo. Os lodos brutos foram analisados imediatamente após a coleta, enquanto que os lodos testemunhas e processados com as cinzas foram analisados após sessenta dias de incubação. Em relação aos teores dos parâmetros: sólidos totais, sólidos voláteis, umidade, pH, COT, enxofre, fósforo, magnésio, nitrogênio, potássio, cálcio e sódio, considerados como de potencial agronômico, a resolução CONAMA 375/2006 não impõe limites aos mesmos. Isto porque é mais racional deixar ao critério de agrônomos a determinação das concentrações limite no lodo a ser aplicado num determinado tipo de solo. Foram analisados os coliformes termotolerantes, coliformes totais, ovos de helmintos e salmonellas, microrganismos usados como indicadores na contaminação biológica do lodo. Em relação ao lodo bruto, as concentrações de coliformes totais, termotolerantes e salmonellas foram superiores em relação aos valores limites recomendados. Os ovos de helmintos foram achados em concentrações inferiores ao limite recomendado. Emrelação ao lodo processado houve a remoção de coliformes termotolerantes em todos os tratamentos com cinzas, após a incorporação das mesmas nas seguintes proporções: 92,5% de remoção com 30% de cinzas; 98,3% de remoção com 50%, e 99% de remoção com 100% de cinzas. Os metais pesados analisados incluem: zinco, cobre, cádmio, cromo, níquel, selênio, arsênio, bário, chumbo, molibdênio e mercúrio, todos estes elementos em concentrações abaixo do limite estabelecido pela resolução CONAMA 375/2006. E na medida em que foi aumentada a concentração das cinzas na higienização do lodo, reduziram-se cada vez mais as concentrações dos metais no biossólido. Os resultados demostraram que as cinzas de biomassa vegetal são resíduos adequados para a higienização do lodo nas proporções de 30%, 50% e 100%, justificando assim suas propriedades alcalinas acentuadas. O período de sessenta dias de incubação mostrou-se eficiente no processo de higienização do lodo. A higienização do lodo através das cinzas pode ser considerada uma alternativa viável de estabilização do lodo, na medida em que favorece o decaimento de agentes patogênicos, incrementa o teor de macro-nutrientes e diminui o teor dos metais pesados no biossólido.

A madeira é muito empregada em diferentes campos, dentre os principais tem-se a construção civil, visto que a relação entre resistência mecânica e densidade, para a madeira, é das mais altas no caso dos materiais empregados na construção civil. Neste sentido, o Brasil se encontra em posição favorável, pois já dispõe diversas áreas certificadas para extração de madeiras, no âmbito da Floresta Amazônica. A fim de obter as melhores respostas na utilização desse material, necessita-se de sua completa caracterização. Entretanto, com a anisotropia e a heterogeneidade da madeira, muitas propriedades devem ser determinadas, o que exige equipamentos específicos, técnicos especializados e, por conseguinte, o tempo despendido é considerável. Neste contexto, é urgente a definição de procedimentos que tornem mais expedita e igualmente confiável a caracterização. No presente estudo foi avaliada, de forma inédita, a possibilidade de propriedades físico-mecânicas da madeira se relacionar com parâmetros como porosidade, densidade aparente e componentes químicos (celulose, hemicelulose, lignina, extrativos e cinzas). Foram caracterizadas dez espécies tropicais de madeira, por meio dos ensaios descritos no Anexo B da Norma ABNT NBR 7190/1997. Os componentes químicos foram determinados pelo método Klason modificado, a partir da norma TAPPI T-222 om-02, e a porosidade pela intrusão de mercúrio. A partir dos resultados, foram aplicados modelos de regressão multivariadas, dos quais se obtiveram equações para estimar cada propriedade a partir das diversas variáveis fixas (densidade aparente, porosidade e componentes químicos). Nas relações encontradas verificaram-se ótimos resultados como, por exemplo, a equação que estima a resistência à compressão paralela às fibras (fc0) levou a R² 99,69%. Deste modo, a hipótese inicial se confirmou, o que possibilita a estimativa confiável das propriedades estudadas com os parâmetros citados. / Wood is a very used material in different fields, among them civil construction can be highlighted, since the relation between mechanical strength and density for wood is the highest in the case of building materials. In this sense, Brazil is in a favorable position, as it already has several areas certified for timber extraction, within the Amazon Forest. In order to obtain the best responses in the use of this material, its complete characterization is required. However, due to wood anisotropy and heterogeneity, many properties must be determined, which requires specific equipment sets, technical expertise and therefore time spent is considerable. In this context, it is urgent to devise procedures that make more expeditious and equally reliable the wood characterization. In the present study, it was considered the possibility of wood physical-mechanical properties can be estimated in an unprecedented way, based on parameters such as porosity, chemical components (cellulose, hemicellulose, lignin, extractives and ash) and density. Ten tropical wood species were characterized by tests described in Annex B of ABNT NBR 7190/1997. Chemical components were determined by the modified Klason method, from TAPPI standard T-222 om-02 and the porosity by the intrusion of mercury. To the results, multivariate regression models were applied and equations were obtained to estimate each property from the several fixed variables (apparent density, porosity and chemical components). Very great results were reached from these relationships, for example, the equation that estimates strength in compression parallel to the grain (fc0) led to R² 99.69%. Thus, the initial hypothesis was confirmed, which allows the reliable estimation of the studied properties with the mentioned parameters.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-09-13T13:31:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) A REPRESENTAÇÃO METAFÓRICA DAS RELAÇÕES SOCIAIS EM CINZAS DO NORTE, DE MILTON HATOUM.pdf: 1389572 bytes, checksum: 15ccac204310e6bb705bf7cfda0ffb58 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-13T13:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) A REPRESENTAÇÃO METAFÓRICA DAS RELAÇÕES SOCIAIS EM CINZAS DO NORTE, DE MILTON HATOUM.pdf: 1389572 bytes, checksum: 15ccac204310e6bb705bf7cfda0ffb58 (MD5) Previous issue date: 2018-06-21 / The dissertation proposed here was based on the study of Northern Gray, the third novel by the renowned Amazonian author Milton Hatoum, who since his debut has been awarded nationally and recognized in several countries, contributing greatly to solidify the quality of literary production on the Brazilian artistic scenery. The objective was to analyze: the metaphorical construction of narrative discourse from the perspective of the conceptual metaphor of George Lakoff and Mark Johnson; the understanding of social organization according to the ideological apparatuses and repressors of state under the philosophical view of Louis Althusser; and the sociological study of the work dealt with in Antonio Candido's theory, using the notion of "organic ferment", in an attempt to unveil the resources that Hatoum used to substantiate and architect Northern Ashes. For this, the analysis is focused not only on the wealth of imagery through connotative language, but also on the involvement of philosophy and sociology with literature. Therefore investigation, the starting point was the plot of the novels predecessor to the latter, followed by a thorough re-reading of the work in question, highlighting the most expressive metaphors, as well as metonymy and neighboring figures, emphasizing both the sociocultural context and its structural aspects, to highlight social events at various points of convergence between language, the philosophical and social factors put in the novel. In this context, it was sought to reveal more often the discourses on the political concerns in the Brazilian scenario of the time. Thus, the methodological path of this analysis was constructed based on the bibliographical research, using as main scopes: Northern Gray (2005), Metaphors we live by (2002), Ideology and ideological apparatuses of the state (1980), Literature and society: studies of theory and literary history (2014), articles, dissertations and theses of the scholars of the Hatoum novels. In this way, in view of the success of this production, the study ratifies the validity of the metaphorical analysis of the Hatounian work, as it was possible to ascertain its rich fictional universe, the connotative beauty of its language and the importance of highlighting Brazilian literature of Amazonian expression. / A dissertação aqui proposta teve como fulcro o estudo de Cinzas do Norte, o terceiro romance do renomado autor amazonense Milton Hatoum, que desde sua estreia tem sido premiado nacionalmente e reconhecido em vários países, por contribuir sobremaneira para solidificar a qualidade da produção literária no cenário artístico brasileiro. Objetivou-se, pois, analisar: a construção metafórica do discurso narrativo a partir da perspectiva da metáfora conceptual de George Lakoff e Mark Johnson; a compreensão da organização social consoante os aparelhos ideológicos e repressores de estado sob a ótica filosófica de Louis Althusser; e o estudo sociológico da obra abordado na teoria de Antonio Candido, utilizando-se da noção de “fermento orgânico”, na tentativa de desvelar os recursos que Hatoum utilizou para substanciar e arquitetar Cinzas do Norte. A análise está voltada não só para a riqueza das criações imagéticas através da linguagem conotativa, mas também para o envolvimento da filosofia e da sociologia com a literatura. Para tal averiguação, destacou-se como ponto de partida o enredo dos romances antecessores a este, seguido de uma minuciosa releitura da obra em questão, destacando as mais expressivas metáforas, bem como a metonímia e figuras vizinhas, evidenciando tanto o contexto sociocultural, como seus aspectos estruturais, para dar ênfase aos eventos sociais em vários pontos de confluência entre a linguagem, os fatores filosóficos e sociais postos no romance. Neste contexto, procurou-se revelar mais amiúde os discursos sobre as inquietações políticas no cenário brasileiro da época. Assim, o percurso metodológico desta análise foi construído com base na pesquisa bibliográfica, utilizando-se como principais escopos: Cinzas do Norte (2005), Metáforas da vida cotidiana (2002), Ideologia e aparelhos ideológicos do estado (1980), Literatura e sociedade: estudos de teoria e história literária (2014), artigos, dissertações e teses dos estudiosos dos romances de Hatoum. Dessa maneira, tendo em vista o êxito desta produção, o estudo ratifica a validade da análise metafórica da obra hatouniana, pois, assim, foi possível averiguar seu rico universo fictício, a beleza conotativa de sua linguagem e a importância de se destacar a literatura brasileira de expressão amazônica.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The production and dissemination of knowledge on environmental issues, considering the social and economic aspects, including the reuse of water used for non-potable purposes meets the assumptions of sustainable planet. As, when properly handled, greywater can be used for non-potable consumption in buildings, for example, discharge of toilets, washing floors, washing sidewalks, watering gardens, ornamental uses such as water features and fountains, since that does not provide health risks to users. In this study was evaluated in laboratory scale the potential treatment of greywater coming from the washing machine, and the possibility of reuse of this water for non-potable purposes in popular residences. The methodology was based on the experimental research, using research strategy involving data collection and analysis parameters, quantifying the production of drinking water, greywater demand, analysis of physical, chemical and microbiological parameters, evaluating the performance of synthetic greywater and chemical process by using coagulation, flocculation, fluctuation and flotation, filtration through granular media and post-treatment by adsorption on activated charcoal. A preliminary step of qualitative characterization of greywater collected from the washing machine, from the point physicochemical and microbiological was carried out in a single-family residence. It were collected 43 samples in the period of six months and carried out at laboratory scale, greywater showed electrical conductivity of 364 ± 196 μScm-1; apparent color of 362±201uC; true color of 157 ± 102uC; total solids of 391 ± 215mgL-l; suspended solids of 40 ± 29 mgL-l; dissolved solids of 347 ± 201 mg L-l; settling solids of 1.0 ± 0.8; temperature of 25 ± 3.5°C; turbidity of 49 ± 36 NTU; pH of 7.4 ± 1.2, COD of 300 ± 142 mg/L, BOD of 101 ± 142 mg/L; surfactants of 0.6 ± 0.5 mg/L; coliforms ranged from ND to 9,6x105 and tolerant coliforms term ranged from ND to 1.8x 105. Treatability tests carried out with jar tests, the best conditions of coagulation are defined concentrations of 160 mg/L of aluminum sulfate (Al2(SO4)3), resulting pH coagulation of 5.0 and turbidity of 14.1 NTU, optimization of rapid mixing, Gf of 1200s-1, time of 8s and optimization of flocculation with better performance Gf 40s-1 and the ti me 6 to 10 min. For the above defined conditions were passed by several granular media, selecting the best material, which was the sand grains 0.42mm (effective size). The results indicate that the system of chemical pretreatment by coagulation, flocculation and flotation with subsequent passage through sand and activated carbon adsorption filter, have been successful for the removal of the evaluated parameters. Comparing the initial parameters of the sample and the results improved efficiency of the treatment, we have respective indexes, remove turbidity, 37 NTU to 0.04 NTU; apparent color 276uC to 20uC; COD 228mg/L to 34mg/L and surfactants 1.09mg/L 0.20mg/L. Results showed the potential of the application of this treatment for greywater reuse in residences. / A produção e disseminação do conhecimento para as questões ambientais, considerando os aspectos sociais e econômicos, entre eles, o reúso de águas, aplicado para fins não potáveis vem ao encontro das premissas de planeta sustentável. As águas cinzas, quando devidamente tratadas, podem ser utilizadas para consumo não potável em edificações como, por exemplo, descarga de vasos sanitários, lavagem de pisos, lavagem de calçadas, irrigação de jardins, usos ornamentais como espelhos d água e chafarizes, desde que não proporcione riscos à saúde dos usuários. Neste estudo foi avaliado em escala laboratorial o potencial de tratamento de águas cinzas oriundas da máquina de lavar roupas e a possibilidade de reúso dessas águas para fins não potáveis em residências populares. A metodologia teve como base a pesquisa experimental, empregando estratégia de investigação envolvendo coleta de dados e análises de parâmetros, quantificando a produção de água potável, demanda de águas cinzas, análises de parâmetros físico-químicos e microbiológicos, avaliação do desempenho da água cinza sintética e real, utilizando processo químico através de coagulação, floculação, flutuação e flotação, filtração em meio granular e pós-tratamento por adsorção em carvão ativado. Foi realizada uma etapa preliminar de caracterização qualitativa de águas cinzas coletadas do efluente da máquina de lavar roupa, do ponto de vista físico-químico e microbiológico, em uma residência unifamiliar. Foram coletadas 43 amostras no período de 6 meses e feitas análises laboratoriais; a água cinza apresentou condutividade elétrica de 364±196 μScm-1; cor aparente de 362±201uC; cor verdadeira de 157±102uC; sólidos totais de 391±215mgL-l ; sólidos suspensos de 40±29 mgL-l ; sólidos dissolvidos de 347±201 mgL-l; sólidos sedimentáveis de 1,0±0,8; temperatura de 25±3,5 oC ; turbidez de 49±36 NTU; pH de 7,4 ± 1,2, DQO de 300±142 mg/L, DBO de 101±142 mg/L; surfactantes de 0,6±0,5 mg/L; coliformes totais variaram de ND a 9,6x105 e coliformes termo tolerantes de ND a 1,8x 105. Através de ensaios de tratabilidade utilizando teste de jarros, foram definidas as melhores condições de concentrações do coagulante, 160 mg/L de sulfato de alumínio (Al2(SO4)3), resultando o pH de coagulação de 5,0 e turbidez de 14 NTU, otimização da mistura rápida, Gf de 1200s-1, tempo de 8s e a otimização da floculação com melhor desempenho Gf 40s-1 com o tempo 6 a 10 min. Para as condições anteriores definidas foram passados por meios granulares diversos, selecionando o melhor material, que foi a areia de grãos 0,42mm (tamanho efetivo). Os resultados indicam que o sistema de pré-tratamento químico através da coagulação, floculação ou flotação com posterior passagem por filtro de areia e adsorção por carvão ativado, foram bem sucedidos para a remoção dos parâmetros avaliados. Comparando os parâmetros iniciais da amostra e os resultados de maior eficiência do tratamento, temos os respectivos índices: remoção de turbidez, 36,6NTU para 0,04NTU; cor aparente, 276uC para 20uC; DQO, 228mg/l para 34mg/L; e surfactantes 1,09mg/L para 0,20mg/L. Os resultados obtidos neste trabalho indicaram o potencial de aplicação desse tratamento visando o aproveitamento de águas cinzas em residências.

O processo industrial para fabricação de MDF - Medium Density Fiberboard - utiliza como combustível a casca de madeira Pinus, cuja queima gera um resíduo cinzas de granulometria fina, que constitui um problema ambiental por conter algumas substâncias em quantidade acima da permitida pela NBR 10004:2004, que o classifica como resíduo de classe II A - não inerte. O objetivo geral desta pesquisa é testar a hipótese de que o resíduo cinzas podem ser utilizadas como fíler em misturas asfálticas, mediante a verificação das propriedades de interesse à engenharia através de ensaios de laboratório: resistência à tração por compressão diametral, módulo de resiliência, vida de fadiga, dano por umidade induzida, estabilidade e fluência Marshall. Foram realizados ensaios para determinação da massa específica das cinzas - resíduo, inclusive com picnometria de gás hélio. Primeiramente, o fíler mineral foi substituído em massa pelo resíduo, optando-se, em função dos resultados preliminares, pela equivalência em volume. As dosagens Marshall, para as misturas contendo resíduo, resultaram em um teor ótimo de ligante praticamente constante, independentemente do teor utilizado (3,5% e 6,0%). Quanto às propriedades mecânicas, nos ensaios de resistência à tração, os maiores valores foram verificados para as misturas contendo 3,5% de fíler mineral, enquanto as misturas contendo cinzas - resíduo - apresentaram os menores valores. Os maiores valores de módulo de resiliência foram das misturas contendo maiores teores de fíler, sendo que o fíler mineral resultou em maior módulo de resiliência do que o resíduo. Na avaliação do dano por umidade induzida, apenas as misturas contendo 6,0% de fíler mineral se mostraram não susceptíveis, enquanto que as misturas contendo resíduo foram as que apresentaram maior susceptibilidade. O resíduo também diminuiu a vida de fadiga, sendo a diferença para as misturas com fíler mineral mais acentuada para o menor teor de fíler. Apesar dos resultados indicarem uma piora de características com a utilização do resíduo, os valores obtidos ainda se situam, na maioria dos casos, acima dos limites mínimos estabelecidos pelas normas técnicas, encorajando pesquisas adicionais, principalmente em função do problema ambiental representado pelas cinzas da queima da casca de Pinus. / The industrial production of MDF - Medium Density Fiberboard - uses Pinus wood skin as a fuel, which, after the burning process, generates a fine gradation residue, an ash that is an environmental problem due to the content of some substances, above the quantity allowed by the NRB 10004:2004, and it is classified as a class II-A - non-inert product. The general purpose of this work is to test the hypothesis that the residue can be use as a filler in hot-mix asphalt, through the evaluation of technological properties by laboratory tests such as indirect tension, resilient modulus, fatigue life, moisture susceptibility, Marshall stability and creep. The evaluation of specific gravity of the residue was done by the gas pycnometer method. Initially, the substitution of the mineral filler by the residue was done in terms of weight, but the preliminary results showed that the best option was the substitution in terms of volume. The Marshall mix design for mixtures containing the residue resulted in a binder content approximately constant for both residue contents considered in this work (3.5% and 6.0%). The indirect tension test results showed higher values for mixtures containing 3.5% of mineral filler, being the lowest values associated to mixtures that use residue. The higher the filler content, the higher the resilient modulus and mixtures with mineral filler presented higher resilient modulus values. Only the mixture with 6.0% of mineral filler passed the moisture susceptibility test, and mixtures with residue presented higher moisture susceptibility. The residue also weakened the fatigue life, being the difference higher for mixtures with lower filler content. Although the results show a worsening of asphalt mixtures properties due to the use of the residue as a filler, for most of the obtained results the value remained above the minimum acceptable by technical standards, encouraging further researches on this subject, mainly due to the environmental problem associated to the burning of Pinus wood skin.

As cinzas de carvão são subprodutos da combustão de carvão mineral gerados em grandes quantidades a partir de usinas termelétricas no mundo todo. Nos últimos anos, pesquisas sobre a utilização das cinzas estão sendo desenvolvidas visando soluções sustentáveis, garantindo, assim, a preservação do meio ambiente e a saúde humana. As cinzas de carvão podem ser aproveitadas como matéria-prima para síntese de zeólita, material este que possui uma vasta gama de aplicações industriais. Em muitas dessas aplicações é requerido o uso de formas peletizadas de zeólitas. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo foi desenvolver um método de obtenção de zeólita de cinzas leves de carvão na forma granular e avaliar seu uso como material adsorvente. A primeira etapa deste estudo consistiu na síntese e caracterização de zeólita convencional (ZCL) e de zeólita do tipo NaA com alto grau de pureza (ZA). As cinzas leves de carvão utilizadas na síntese das zeólitas foram coletadas na Usina Termelétrica Jorge Lacerda, localizada no Estado de Santa Catarina, Brasil, o maior complexo termelétrico a carvão da América Latina. O material de partida e as zeólitas sintetizadas em pó foram caracterizados em termos da composição química, composição mineralógica, morfologia, capacidade de troca catiônica, estabilidade térmica, área superficial específica, distribuição de poros e dos grupos funcionais. As fases zeolíticas formadas por tratamento hidrotérmico foram hidroxisodalita e traços de NaX. A zeólita do tipo NaA foi sintetizada por método de duas etapas apresentando grau de pureza de 84%. O valor de capacidade de troca catiônica da zeólita A com alto grau de pureza foi aproximadamente duas vezes maior do que o valor encontrado para a zeólita convencional (1,84 meq g-1 para ZCL e 3,81 meq g-1 para ZA). Na segunda etapa, os produtos zeolíticos sintetizados neste estudo foram peletizados com a aplicação de diferentes métodos. Os grânulos de zeólitas foram formados manualmente na forma de esferas na faixa de tamanho entre 3 mm e 7 mm a partir da mistura das zeólitas em pó com um ou mais agentes aglutinantes e adição de água deionizada. As diferentes metodologias experimentais de peletização das zeólitas sintetizadas foram comparadas e avaliadas por meio da determinação da capacidade de troca catiônica dos produtos obtidos, trabalhabilidade, resistência mecânica e estabilidade em água. O método de peletização no qual as argilas caulinita e bentonita foram usadas como agentes aglutinantes, na proporção de 5% em massa cada, foi considerado o melhor para a zeólita convencional. Para a zeólita A, foi selecionado o método com 10% de bentonita. Os valores de capacidade de troca catiônica dos produtos zeolíticos foram mantidos após o processo de peletização. Posteriormente foi realizado um estudo direcionado à aplicação da zeólita granular no tratamento de água. A amostra de zeólita A com alto grau de pureza peletizada, obtida pelo método otimizado, foi selecionada para ser usada como material adsorvente no processo de adsorção de íons cádmio em solução aquosa em coluna de leito fixo. Os resultados evidenciaram a potencialidade do uso da zeólita A peletizada no tratamento de efluentes. / Coal ashes are by-products of coal combustion generated in large quantities from thermoelectric plants worldwide. In recent years, research on the use of ash has been developed aiming at sustainable solutions, thus guaranteeing the preservation of the environment and human health. Coal ashes can be used as raw material for zeolite synthesis, which has a wide range of industrial applications. In many such applications the use of zeolite pelletized forms is required. In this context, the objective of the present study was to develop a method to obtain zeolite of light ash from coal in the granular form and to evaluate its use as an adsorbent material. The first step of this study was the synthesis and characterization of zeolite conventional (ZFA) and of the zeolite NaA type with a high degree of purity (ZA). The coal fly ashes used in the synthesis of the zeolites were collected in the Thermoelectric Complex Jorge Lacerda, located in the Santa Catarina State, Brazil, the largest coal burning thermoelectric complex of Latin America. The starting material and the zeolites synthesized in powder were characterized in terms of chemical composition, mineralogical composition, morphology, cation exchange capacity, thermal stability, specific surface area, pore distribution and functional groups. The zeolitic phases formed by conventional hydrothermal treatment were hydroxysodalite and traces of NaX. The zeolite of the NaA type was synthesized by a two-step method with a fusion step having a degree of purity of 84%. The value of cation exchange capacity of zeolite A with high purity was approximately two times higher than the value found for the zeolite conventional (1.84 meq g-1 for ZFA and 3.81 meq g-1 for ZA). In the second step, the zeolitic products synthesized in this study were pelletized with the application of different methods. The zeolite granules were formed manually in the form of spheres in the size range between 3 mm and 7 mm from the powder mixture of zeolite with one or more binders and addition of deionized water. The different experimental methodologies of pelletization the synthesized zeolites were compared and evaluated through of the determination of the cation exchange capacity, workability, mechanical strength and water stability. The pelletization method in which clays kaolinite and bentonite were used as binders in the proportion of 5% by weight each was considered the best for the conventional zeolite. For zeolite-A, was selected the method with 10% bentonite. The cation exchange capacity values of the zeolitic products were maintained after the pelletization process. Subsequently, a study was carried out on the application of granular zeolite in water treatment. The zeolite-A sample with high degree of pelletized purity, obtained by the optimized method, was selected to be used as adsorbent material in the adsorption process of cadmium ions in aqueous solution in a fixed bed column. The results evidenced the potential of the use of pelletized zeolite-A in the treatment of effluents.

A implantação de um projeto de utilização do biogás como fonte renovável de energia em pequena escala, requer a pesquisa de processos de limpeza do biogás e de captura de CO₂, que contemplem os aspectos de sustentabilidade e de uma tecnologia que possa ser aplicada em pequenas instalações. Visando uma matéria-prima de baixo custo, o presente estudo utilizou cinzas de madeira como fonte de carbonatos para a absorção de CO₂, buscando usar um resíduo como solvente, para melhorar a eficiência energética de um combustível de fonte renovável. As cinzas de madeira, geralmente possuem elevados valores de pH e são compostas, principalmente, por óxidos de potássio, magnésio e cálcio. O objetivo deste trabalho foi estudar a absorção do CO₂ por soluções de carbonatos totais e solúveis provenientes de suspensões de cinzas de madeira em água, através de experimentos realizados em escala laboratorial e de simulação empregando como base o carbonato de cálcio equivalente. A célula de absorção é uma ferramenta eficaz para estimar a capacidade de reter CO₂ em um solvente desconhecido, à temperatura e pressão ambientes. Os carbonatos solúveis extraídos das cinzas de madeira, com 5,33 % de CCE, têm a capacidade de absorver, em média, 0,77 g de CO₂ por 100g de cinzas de madeira, em condições ambientes. Já as cinzas com 89,74 % de CCE absorveram, em média, 12,6 g de CO₂ por 100 g de cinzas de madeira, em condições ambientes. Assim, podem-se caracterizar as cinzas de madeira como um potencial solvente para a absorção de CO₂. A simulação de uma coluna de pratos perfurados, equivalente a uma coluna de pratos tipo chicana, através da tranferência da sua área de cortina, foi satisfatória. / The implementation of a project for the use of biogas as a renewable source of energy on a small scale, requires research into cleaning the biogas and CO₂ capture processes, with sustainability and technology that can be applied in small installations. The present study uses wood ash as a source of carbonate for CO₂ absorption, seeking to use waste as a solvent, to improve the energy efficiency of a renewable fuel source. Wood ash is a solid waste with organic and inorganic components, obtained from combustion of wood. Its chemical composition may vary according the tree species, soil type, climate and combustion characteristics. The resulting suspension of ash in water has typical properties of high pH values and high concentrations of carbonates. The aim of this work is to study the absorption of CO₂ by solutions of total carbonates and soluble carbonates from suspensions of wood ashes in water, through experiments conducted in laboratory scale and employing simulation based on the calcium carbonate equivalent. A simple device was successfully developed that could predict the absorption potential for CO₂ of a solvent with unknown composition in ambient conditions of temperature and pressure. The soluble carbonates had 5.33% of calcium carbonate equivalence absorbed 0.77g CO₂ / 100g ashes, at approx. 700 mmHg and 20°C. Ashes with 89.74% of calcium carbonate equivalence absorbed 12.6g CO₂ / 100g ashes, at approx. 700 mmHg and 20°C. This study suggests that wood fuel ashes are a potential solvent for CO₂ absorption. The simulation of an equivalent column of perforated plates to a column of baffle plates, through the transfer of its area curtain was satisfactory.

O presente trabalho propõe o uso das cinzas de dois resíduos agroindustriais - casca de arroz e bagaço de cana-de-açúcar - como fonte de sílica (SiO2) para a síntese de sílicas mesoporosas altamente ordenadas. Esta aplicação, além de agregar valor aos resíduos, busca uma alternativa ao tetraetil ortossicato, uma fonte de sílica dispendiosa, cuja obtenção resulta em danos ambientais. Amostras de cascas arroz de quatro procedências distintas foram caracterizadas por termogravimetria/ termogravimetria derivada (TG/DTG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise elementar de CHN. Com base nestes resultados, duas amostras foram selecionadas para obtenção de sílica. Outras duas amostras de bagaço de cana-de-açúcar de origens diferentes foram também caracterizadas por esta metodologia. Para melhor entender as etapas de degradação térmica da matéria orgânica, os resultados de TG/DTG foram associados aos de FT-IR e um estudo cinético por TG foi realizado. Diferentes tratamentos em meio ácido, com o objetivo de remover impurezas e reduzir o tempo necessário para calcinação dos materiais, foram realizados. O método escolhido para cada um dos materiais foi definido a partir dos testes e por avaliação de resultados de TG/DTG. As cinzas obtidas após calcinação em mufla dos materiais com e sem tratamento ácido prévio, foram caracterizadas por MEV/EDS, DRX e isotermas de adsorção/dessorção de N2. As cinzas das amostras com tratamento apresentaram maior pureza que as não tratadas e, para as obtidas a partir casca de arroz, foram amorfas e com alta área superficial BET (200-300 m2.g-1). A síntese de sílicas mesoporosas foi testada empregando-se as cinzas isoladas de amostras tratadas em meio ácido utilizando três rotas sintéticas diferentes. Em uma delas foi possível obter um material de morfologia esférica, com área superficial BET de cerca de 500 m2.g-1 e diâmetro de poro médio (BJH) de 4 nm. A caracterização por espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) revelou um ordenamento hexagonal dos poros. Um material de mesma morfologia foi obtido empregando-se silicato de sódio comercial ao invés das cinzas. Os materiais obtidos possuem potencial para diversas aplicações, destacando-se o uso no empacotamento de colunas para cromatografia líquida, encapsulação de fármacos com liberação controlada, catálise e suporte para deposição de materiais. / This work proposes the use of ashes of two agro-industrial wastes - rice husk and sugar cane bagasse - as a source of silica (SiO2) for the synthesis of highly ordered mesoporous silicas. This application, besides adding value to waste, aims an alternative to ortossicato tetraethyl, an expensive source of silica, whose obtaining causes environmental damage. Samples of rice husks from four different sources were characterized by thermogravimetry / derivative thermogravimetry (TG / DTG), differential scanning calorimetry (DSC) and elemental CHN analysis. Based on these results, two samples were selected to obtain silica. Two other samples of sugar cane bagasse from different sources were also characterized by this methodology. To better understand the steps of thermal degradation of organic matter, the results of TG / DTG were associated with FT-IR and a kinetic study was performed by TG. Different treatments in an acid medium were carried out with the aim of removing impurities and reduce the time required for calcination of the materials. The method chosen for each material was defined from the tests and from evaluation of the results of TG / DTG. The ash obtained after the calcination of materials in muffle furnace, with and without prior acid treatment, were characterized by SEM / EDS, XRD and isotherms of adsorption/desorption of N2. The treated samples ashes showed higher purity than those not treated, and for those obtained from rice hulls were amorphous and with high BET surface area (200-300 m2.g-1). The synthesis of mesoporous silicas were tested employing the isolated ash samples treated in acid medium using three different synthetic routes. In one of them it was possible to obtain a spherical morphology material with BET surface area of 500 m2.g-1 and average pore diameter (BJH) of 4 nm. The characterization by small angle X-ray scattering (SAXS) showed a hexagonal ordering of the pores. A material with the same morphology was obtained employing commercial sodium silicate instead of the ash. The synthetized materials have potential for many applications, including packaging of liquid chromatography columns, encapsulation of drugs with controlled release, catalysis and support for deposition of materials.

As cinzas leves e pesadas de carvão foram utilizadas na síntese das zeólitas (ZCL e ZCP) por tratamento hidrotérmico alcalino. As zeólitas modificadas de cinzas leves e pesadas (ZMSL e ZMSP) foram preparadas pela mistura de ZCL e ZCP com o surfactante brometo de hexadeciltrimetilamônio. Os adsorventes foram caracterizados por diferentes técnicas, tais como: métodos físico-químicos, fluorescência de raios-X, espectroscopia na região do infravermelho, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. O processo de adsorção dos corantes cristal violeta (CV) e do ácido laranja 8 (AL8) foi realizado em sistema de batelada com o objetivo de investigar o equilíbrio e a dinâmica dos materiais zeolíticos no tratamento de efluentes. Os modelos de cinética de pseudo-primeira-ordem e pseudo-segunda-ordem foram aplicados aos dados experimentais e a cinética de pseudo-segunda-ordem descreveu a adsorção dos corantes sobre os adsorventes. Estudos da difusão intrapartícula revelaram que as velocidades de adsorção não eram controladas somente pela etapa de difusão. O modelo de Freundlich ajustou-se melhor aos dados experimentais para todos os sistemas estudados, com exceção do sistema CV/ZCL, que seguiu o modelo de Langmuir. As capacidades máximas de adsorção das zeólitas modificadas foram maiores do que aquelas obtidas para as zeólitas não modificadas. Este melhor desempenho é devido ao ambiente hidrofóbico proporcionado pela adsorção do surfactante catiônico na superfície do adsorvente. Os parâmetros das isotermas de adsorção foram usados para prever o design do equipamento para a realização de processo de adsorção descontínuo de estágio simples. / The coal fly and bottom ashes were used in the synthesis of zeolites (ZFA and ZBA) by alkaline hydrothermal treatment. The modified zeolites from coal fly ash and botton ash (ZMSF and ZMSB) was performed by mixing ZFA e ZBA with the surfactant hexadecyltrimethylammonium bromide. The adsorbents were characterized by different techniques such as: physico-chemical methods, X-ray fluorescence spectroscopy, infrared, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The adsorption of the dye crystal violet (CV) and acid orange 8 (AO8) was carried out in batch system with the purpose of investigating the equilibrium and dynamics of zeolitic materials in wastewater treatment. Pseudo-first- and second-order kinetic models have been applied to the experimental data and pseudo-second-order kinetic was found to describe the adsorption of the dyes on the adsorbents. Intra-particle diffusion studies revealed that the adsorption rates were not solely controlled by the diffusion step. The Freundlich model was better ajusted to the experimental data for all systems studied, except system CV/FTA, which followed the Langmuir model. The maximum adsorption capacities of the modified zeolites were higher than those obtained for the unmodified zeolites. This best performance is due to the hydrophobic ambient provided by the adsorption of cationic surfactant on the surface of the adsorbent. The parameters of adsorption isotherms were used to predict the design of the equipment for performing adsorption discontinuous single stage.

A implantação de um projeto de utilização do biogás como fonte renovável de energia em pequena escala, requer a pesquisa de processos de limpeza do biogás e de captura de CO₂, que contemplem os aspectos de sustentabilidade e de uma tecnologia que possa ser aplicada em pequenas instalações. Visando uma matéria-prima de baixo custo, o presente estudo utilizou cinzas de madeira como fonte de carbonatos para a absorção de CO₂, buscando usar um resíduo como solvente, para melhorar a eficiência energética de um combustível de fonte renovável. As cinzas de madeira, geralmente possuem elevados valores de pH e são compostas, principalmente, por óxidos de potássio, magnésio e cálcio. O objetivo deste trabalho foi estudar a absorção do CO₂ por soluções de carbonatos totais e solúveis provenientes de suspensões de cinzas de madeira em água, através de experimentos realizados em escala laboratorial e de simulação empregando como base o carbonato de cálcio equivalente. A célula de absorção é uma ferramenta eficaz para estimar a capacidade de reter CO₂ em um solvente desconhecido, à temperatura e pressão ambientes. Os carbonatos solúveis extraídos das cinzas de madeira, com 5,33 % de CCE, têm a capacidade de absorver, em média, 0,77 g de CO₂ por 100g de cinzas de madeira, em condições ambientes. Já as cinzas com 89,74 % de CCE absorveram, em média, 12,6 g de CO₂ por 100 g de cinzas de madeira, em condições ambientes. Assim, podem-se caracterizar as cinzas de madeira como um potencial solvente para a absorção de CO₂. A simulação de uma coluna de pratos perfurados, equivalente a uma coluna de pratos tipo chicana, através da tranferência da sua área de cortina, foi satisfatória. / The implementation of a project for the use of biogas as a renewable source of energy on a small scale, requires research into cleaning the biogas and CO₂ capture processes, with sustainability and technology that can be applied in small installations. The present study uses wood ash as a source of carbonate for CO₂ absorption, seeking to use waste as a solvent, to improve the energy efficiency of a renewable fuel source. Wood ash is a solid waste with organic and inorganic components, obtained from combustion of wood. Its chemical composition may vary according the tree species, soil type, climate and combustion characteristics. The resulting suspension of ash in water has typical properties of high pH values and high concentrations of carbonates. The aim of this work is to study the absorption of CO₂ by solutions of total carbonates and soluble carbonates from suspensions of wood ashes in water, through experiments conducted in laboratory scale and employing simulation based on the calcium carbonate equivalent. A simple device was successfully developed that could predict the absorption potential for CO₂ of a solvent with unknown composition in ambient conditions of temperature and pressure. The soluble carbonates had 5.33% of calcium carbonate equivalence absorbed 0.77g CO₂ / 100g ashes, at approx. 700 mmHg and 20°C. Ashes with 89.74% of calcium carbonate equivalence absorbed 12.6g CO₂ / 100g ashes, at approx. 700 mmHg and 20°C. This study suggests that wood fuel ashes are a potential solvent for CO₂ absorption. The simulation of an equivalent column of perforated plates to a column of baffle plates, through the transfer of its area curtain was satisfactory.