Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-10-01T14:43:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karoline Pinto Milhomem - 2018.pdf: 3762399 bytes, checksum: 323a59058796b02380d7ea8d2ad486c4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-10-01T14:55:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karoline Pinto Milhomem - 2018.pdf: 3762399 bytes, checksum: 323a59058796b02380d7ea8d2ad486c4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T14:55:54Z (GMT). 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The characterization of the adsorbent materials by FTIR showed the presence of the functional groups: hydroxyl, carbonyl and methyl, very common in lignocellulosic materials. The pH at the zero loading point (pHPCZ) was 7.08 for barley bagasse and 6.44 for corn straw. The adsorption capacity of the investigated materials was evaluated under different parameters such as material dose (g L-1), contact time between the pesticide solution and the adsorbent material (min) and the concentration of the pesticide in the solution (mg L-1). An alternative adsorption procedure was also proposed with the adsorbents packaged in a column where different doses of the adsorbents were evaluated and finally the adsorption process was evaluated using natural water samples. From the study of the dose of the materials the dose of 20 g L-1, equivalent to 200 mg of the adsorbent material in 10 mL of solution was selected, where 45.1% of the carbaryl was obtained when the barley bagasse was used and 49.2% when corn straw was used. For both adsorbents the kinetic study showed that the adsorption of the carbaryl agrochemical is best represented by the Avrami kinetic model, indicating that the adsorption of the carbaryl is not constant, but follows multiple orders. The maximum adsorption capacity (Qmax) was obtained by the construction of adsorption isotherms, where it was verified that the experimental data of the process of adsorption of the carbaryl by the barley bagasse is better represented by the Langmuir model providing a value of Qmax of 6, 5244 mg g-1. For corn straw, the Sips model was the most adequate with a Qmax value of 1.2625 mg g -1. In the column adsorption procedure the barley bagasse was efficient in all the doses evaluated, obtaining practically the same rate of removal as the procedure performed in batch mode, however in a much shorter time. As for the adsorbent corn straw, the removal through the column procedure was much less effective, suggesting that for this material the batch procedure is more adequate. In the adsorption study using natural water samples as an aqueous matrix, it was verified that the adsorption process of the carbaryl by both adsorbents can be affected by the pH of the medium and also by the presence of other compounds present in the aqueous matrix. In general, the results indicate that the barleybagasse and corn straw materials can be used as adsorbent materials in the treatment of aqueous medium contaminated with the carbaryl pesticide. / Nesta dissertação, os materiais palha de milho e bagaço de cevada foram investigados como adsorventes alternativos para remoção do agrotóxico carbaril de meio aquoso. Para isso, ambos materiais foram triturados para obtenção de partículas uniformes (granulometria entre 20 e 48 mesh) e tratados com álcool etílico hidratado. A quantificação do agrotóxico carbaril foi feita por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detector UV-vis. Os valores de LD e LQ para a determinação do agrotóxico carbaril por cromatografia líquida, através do método empregado, foram 0,01 mg L-1 e 0,10 mg L-1, respectivamente. A caracterização dos materiais adsorventes por FTIR mostrou a presença dos grupos funcionais: hidroxila, carbonila e metila, bastante comuns em materiais lignocelulósicos. O pH no ponto de carga zero (pHPCZ) foi 7,08 para o bagaço de cevada e 6,44 para a palha de milho. A capacidade de adsorção dos materiais investigados foi avaliada sob diferentes parâmetros como dose do material (g L-1), tempo de contato entre a solução do agrotóxico e o material adsorvente (min) e a concentração do agrotóxico na solução (mg L-1). Foi proposto também um procedimento alternativo de adsorção com os adsorventes empacotados em uma coluna onde avaliou-se diferentes doses dos adsorventes e por fim avaliou-se o processo de adsorção utilizando amostras de água natural. A partir do estudo da dose dos materiais foi selecionada a dose de 20 g L-1, equivalente a 200 mg do material adsorvente em 10 mL de solução, onde foi obtida remoção de 45,1% do carbaril quando foi utilizado o bagaço de cevada e 49,2% quando foi usada a palha de milho. Para ambos os adsorventes o estudo cinético mostrou que a adsorção do agrotóxico carbaril é melhor representada pelo modelo cinético de Avrami, indicando que a adsorção do carbaril não é constante, mas segue múltiplas ordens. A capacidade máxima de adsorção (Qmáx) foi obtida pela construção de isotermas de adsorção, onde verificou-se que os dados experimentais do processo de adsorção do carbaril pelo bagaço de cevada é mais bem representado pelo modelo de Langmuir fornecendo um valor de Qmáx de 6,5244 mg g-1. Já para a palha de milho o modelo de Sips mostrou-se o mais adequado com um valor Qmáx de 1,2625 mg g-1. No procedimento de adsorção em coluna o bagaço de cevada mostrou-se eficiente em todas as doses avaliadas, obtendo praticamente a mesma taxa de remoção que o procedimento realizado em modo batelada, no entanto em um tempo bem menor. Já para o adsorvente palha de milho, a remoção através do procedimento em coluna foi bem menos efetiva, sugerindo que para este material o procedimento em batelada é mais adequado. No estudo de adsorção utilizando amostras de água natural como matriz aquosa, verificou-se que o processo de adsorção do carbaril por ambos os adsorventes pode ser afetado pelo pH do meio e também pela presença de outros compostos presentes na matriz aquosa. De um modo geral os resultados obtidos indicam que os materiais bagaço de cevada e palha de milho podem ser utilizados como materiais adsorventes no tratamento de meio aquoso contaminado com o agrotóxico carbaril.

Agricultural activities produce a large quantity of waste each year in the Mekong Delta. For example, appropriately 26.86 million tons of rice straw, 5.37 million tons of rice husks, 1.33 million tons of bagasse and 0.59 million tons of corn straw were produced in 2016. Despite such a huge quantity of agricultural waste, the waste has been rarely used effectively. Around 54.1 - 98.0% of rice straw is normally burnt on the field; only 20 - 50% of rice husk is used for pellet or energy purposes; a few sugar-cane factories apply bagasse feeding to steam cookers, and a small quantity of corn straw is used as livestock feeding. If this biomass source is used for electricity generation, in theory, for the period of 2006 - 2020, it is estimated that this source can potentially generate 1203 million MWh/year from rice straw, 236 million MWh/year from rice husk, 45 million MWh/year from bagasse, and 40 million MWh/year from corn straw. Electricity generation of biomass source will not only solve the problem of environmental pollution caused by agricultural waste but also meet increasing energy demands for socio-economic development in this region. / Hàng năm lượng chất thải phát sinh từ một số loại hình canh tác nông nghiệp chính ở ĐBSCL rất lớn. Chỉ tính riêng năm 2016 ghi nhận thải ra khoảng 26,86 triệu tấn rơm rạ; 5,37 triệu tấn vỏ trấu; 1,33 triệu tấn bã mía và 0,59 triệu tấn thân cây bắp. Lượng chất thải phát sinh lớn nhưng các biện pháp sử dụng những nguồn sinh khối này chưa đa dạng, rơm rạ phần lớn được người dân đốt trực tiếp ngay trên đồng ruộng chiếm 54,1 - 98,0% lượng rơm rạ thải ra; chỉ có khoảng 20 - 50% lượng vỏ trấu được sử dụng; bã mía chỉ được một số nhà máy sử dụng để đốt cho lò hơi; một lượng nhỏ thân cây bắp được người dân sử dụng cho chăn nuôi. Nếu có thể tận dụng các nguồn sinh khối này để sản xuất điện thì tiềm năng lý thuyết ước tính từ năm 2005 đến 2020 của rơm rạ là 1203 triệu MWh/năm; vỏ trấu là 236 triệu MWh/năm; bã mía là 45 triệu MWh/năm; và thân cây bắp là 40 triệu MWh/năm. Sản xuất điện từ các nguồn sinh khối này không chỉ giải quyết lượng phế phẩm nông nghiệp phát sinh, giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn có thể tạo ra nguồn điện cung cấp cho nhu cầu phát triển của vùng.