The energy sources and oil derivatives necessities have increased over the last
years as well the mitigation of greenhouse gases (GHGs) emissions. These
concepts provided an increase on the use of residual lignocellulosic biomass as a
renewable source for the production of biofuels and chemical products. In this
study, the cattle manure was chosen as a biomass source considering their high
availability, as well as could be a major environmental pollutant residue when not
treated properly. Thus, we propose to produce and characterize the bio-oil and
biochar through of micro and macroscale pyrolysis. The work was divided into two
parts: biomass characterization and characterization of the pyrolysis products. The
cattle manure biomass presented 9.65% moisture after drying over ambient
temperature, 38.86% ash, 48.29% volatile matter and 3.20% fixed carbon; high
oxygen content (34.19%) and carbon (21.66%) by elemental analysis; and low
lignin content (6.09%) in comparison with the hemicellulose (18.24%) and cellulose
(14.24%). The thermogravimetric curve showed four mass loss stage between 25-
900
o C and a residual mass content of 39.58%; infrared analysis showed
characteristic bands of alcohols, phenols, carboxylic acids, nitrogenous
compounds and aliphatic groups. Concerning of bio-oils characterization,
presented as highly oxygenated liquid with predominant compounds from the
alcohols, phenols and carboxylic acid in micro and macroscale. Due to the high
calorific value of bio-oils (21.35–27.10 MJ kg -1 ), can be used as biofuel. Biochars
showed yields between 62.5% and 39.1%, the increase on pyrolysis temperature
has provided an increase in ash and pH values, as also decreasing in proportion
H/C, indicating increase on aromaticity of biochar the 600 ºC, also evidenced by
the infrared analysis. / O aumento da necessidade energética e de produtos derivados do petróleo, bem
como a necessidade de mitigação das emissões de gases de efeito estufa (GEE),
têm proporcionado um crescimento em pesquisas sobre a utilização da biomassa
lignocelulósica residual como fonte renovável para a obtenção de biocombustíveis
e produtos químicos de maior valor agregado. Diante destas problemáticas, o
esterco bovino foi escolhido como fonte de biomassa para este estudo devido a
sua alta disponibilidade, além de ser um resíduo que quando não tratado
adequadamente pode se tornar um grande poluente ambiental. Desta forma, este
trabalho propõe produzir e caracterizar o bio-óleo e o biocarvão obtidos a partir da
biomassa de esterco bovino através dos processos de pirólise em micro e
macroescala. O trabalho foi dividido em duas partes: caracterização da biomassa
e caracterização dos produtos das pirólises. A biomassa de esterco bovino
apresentou 9,65% de umidade, 38,86% de cinzas e 51,49% de matéria orgânica;
alto teor de oxigênio (34,19%) e carbono (21,66%); baixo teor de lignina (6,09%)
em comparação com a hemicelulose (18,24%) e a celulose (14,24%). A curva
termogravimétrica exibiu quatro estágios de perda de massa entre 25-900 o C e um
teor de massa residual de 39,58%; a análise do infravermelho apresentou bandas
características de álcoois, fenóis, ácidos carboxílicos, compostos nitrogenados e
grupos alifáticos. Com relação à caracterização do bio-óleo, apresentou-se como
líquido altamente oxigenado com predominância de compostos pertencentes às
classes de fenóis, álcoois e ácidos carboxílicos em micro e macroescala. Devido
ao alto valor do poder calorífico dos bio-óleos (21,35–27,10 MJ kg -1 ) pode-se
cogitar a possibilidade de seu uso como biocombustível. Quanto ao biocarvão,
mostrou rendimento que variou de 62,5% a 39,1%; o aumento da temperatura de
pirólise aumentou o teor de cinzas e concomitantemente os valores de pH, bem
como reduções em razões H/C, indicando um aumento do grau de aromaticidade
do biocarvão formado a 600 ºC, fato também evidenciado pela análise de
infravermelho.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/6074 |
| Date | 16 February 2017 |
| Creators | Santana, Kathamania Vanessa Rezende |
| Contributors | Wisniewski Junior, Alberto |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Química, UFS, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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