Torrefação de biomassa de Arundo donax L. e de Phoenix canariensis com vista à sua valorização energética ou material

A torrefação é vista como um pré-tratamento térmico que introduz modificações na biomassa, ou em resíduos de biomassa, que facilitam o seu processamento mecânico e aumentam a sua estabilidade e densidade energética, potenciando, assim, uma valorização posterior. Neste trabalho, estudou-se o impacte da torrefação na gama de 200 a 350 ºC e tempos de residência entre 15 e 90 min nas propriedades da biomassa proveniente da herbácea Arundo donax L. e das palmeiras Phoenix canariensis, espécies muito abundantes em vários locais do país, tendo em vista a sua posterior valorização. A proliferação descontrolada do arundo e a praga do escaravelho das palmeiras leva a que estas espécies sejam alvo de frequentes operações de remoção. A sua estrutura altamente fibrosa dificulta e encarece estas operações, que acarretam custos significativos para as câmaras municipais, e não se conhecem medidas para a sua valorização material ou energética. A torrefação foi também aplicada a peletes de resíduos de pinheiro, na gama de 200 a 250 ºC e com tempos de residência de 30 e 60 min, para averiguar o seu impacte na qualidade desse biocombustível sólido. A torrefação permitiu obter peletes mais resistentes à biodegradação, devido à redução do teor de humidade para valores residuais, sem aumentar significativamente o seu teor de cinzas e sem afetar de forma relevante a sua durabilidade, o teor de finos ou a densidade aparente. Com a biomassa de arundo e de palmeira obtiveram-se produtos com maior poder calorífico e com melhor moabilidade. No entanto, a acentuada diminuição dos rendimentos mássico e energético e o elevado teor de cinzas constrangem a sua utilização como biocombustíveis sólidos. Desta forma, optou-se por testar a sua valorização como adsorventes do corante azul de metileno, bastante comum, por exemplo, na indústria têxtil, nos curtumes ou nas industrias do papel. Os estudos de adsorção revelaram maior afinidade pelo corante por parte da biomassa sujeita a torrefação mais ligeira, com eficiências de remoção muito próximas das do carvão ativado comercial, para concentrações iniciais de corante até 200 mg/L. As isotérmicas foram melhor ajustadas ao modelo de Langmuir, que revelou capacidades máximas de adsorção na monocamada entre 59,92 e 92,68 mg/g, tendo as curvas de cinética sido melhor descritas pelo modelo de pseudo-segunda ordem. A adsorção é bastante rápida nos primeiros minutos, essencialmente devido a atrações eletrostáticas, sendo inicialmente controlada pela difusão no filme e depois pela difusão nos poros. Os adsorventes revelaram seletividade por um corante catiónico e permitiram dessorção de corante, ao contrário do verificado com o carvão ativado comercial, o que é um aspeto da maior relevância tendo em mente a regeneração do adsorvente e a recuperação do corante.

Germinação de sementes e inoculação de mudas de Macacaúba (Platymiscium Trinitatis Benth. - Leguminosae Papilionoideae) com rizóbios em latossolo amarelo

Foram obtidas informações silviculturais sobre a macacaúba - Platymiscium trinitatis Benth (Leguminosae Papilionoideae), abordando aspectos da germinação das sementes e do efeito da inoculação com rizóbios na formação de mudas. A semeadura foi efetuada em areia, acompanhada por 45 dias, e as plântulas repicadas para sacos com latossolo amarelo coletado após a queima da vegetação, no horizonte A (0-20 cm), distribuído em recipientes plásticos com capacidade para 2,0 kg de solo. As mudas foram submetidas a tratamentos de adubação com Ν mineral (50 kg/ha) ou a inoculação com estirpes de rizóbios da coleção do INPA/CPCA. O desenvolvimento das mudas foi acompanhado com avaliação mensal do comprimento do caule e diâmetro do colo das plantas. Aos 126 dias estas foram colhidas e avaliadas. As sementes apresentaram elevada viabilidade com 86% de germinação, iniciada aos 4 dias e distribuindo-se por 37 dias. O índice de Velocidade de Emergência foi de 21,9 (n = 200). A repicagem das plantas para sacos pode ser feita em 40 dias. Os rizóbios utilizados como inoculante formaram colônias brancas, com até 4 mm de diâmetro após a incubação, com características morfológicas e culturais bastante variadas. No viveiro as mudas apresentaram crescimento lento e não apresentaram resposta à inoculação, o que foi relacionado aos níveis elevados de matéria orgânica presentes, o que, entretanto, não favoreceu o seu desenvolvimento. O incremento mensal de comprimento do caule e diâmetro do colo das plantas foi de 2,49 cm e 0,45 mm, respectivamente.

Carbono orgânico nas frações granulométricas e substâncias húmicas de um Latossolo Vermelho Amarelo distrófico - LVAd sob diferentes agrossistemas

No presente estudo foram avaliados os teores de carbono orgânico total nas frações húmicas e granulométricas de um Latossolo Vermelho Amarelo distrófico sob quatro sistemas de uso: Floresta nativa (FL), agrossilvopastoril (SS), agroflorestal (SA) e pastagem (PA), na região norte mato-grossense. As amostras do solo foram coletadas em Juruena e Juara, Mato Grosso e preparadas para posterior fracionamento físico e químico. Os resultados indicaram que os diferentes sistemas de uso do solo influenciaram diretamente na quantidade de carbono orgânico total das frações granulométricas e das substâncias húmicas dos solos. O sistema agrossilvopastoril apresentou pronunciada diferenciação em relação aos demais sistemas estudados, principalmente quanto à concentração de humina e ácidos fúlvicos livres. A distribuição do carbono orgânico total na fração granulométrica fina (< 53 μm) foi superior a da fração grosseira (> 53 μm) para todos os agrossistemas, indicando maior presença de material orgânico agregado ao silte e argila.

Mineralogia da fração argila de perfis de solos da série Piracicaba

O presente trabalho teve por finalidade o estudo mineralógico, da fração argila, da série Piracicaba (RANZANI et al. 9), pertencente à unidade de mapeamento Podzólico Vermelho Amarelo - variação Piracicaba (COMISSÃO DE SOLOS, 2). Foram coletados, na área de ocorrência da série Piracicaba, quatro perfis de solos, designados por perfis P1, P2, P3 e P4. As amostras dos horizontes foram colhidas a partir da superfície do solo até a rocha. A fração argila foi separada por sedimentação, sendo posteriormente, dividida em duas subfrações (centrifugação): 2 a 0,2 mícron e menor que 0,2 mícron, argila grossa e fina, respectivamente. O material obtido nestas duas frações, sofreu determinações químicas (% de K2O e capacidade de troca de cátions) e determinações de raio - X (obtenção de difratogramas, com auxílio do contador Geiger, e filmes, pelo método do pó). Através destes resultados, foi efetuado o reconhecimento dos minerais de argila assim como estimativa semiquantitativa. A análise mineralógica das frações argila grossa e fina, referentes à natureza e à quantidade dos minerais de argila indica o seguinte: o teor de ilita, na fração argila grossa é sempre maior do que 10%, sendo que, em certos horizontes, apresenta teor de 30% e mesmo 40%. A montmorilonita e os minerais de 14 A normalmente ocorrem com valores inferiores a 10%. A caolinita é o mineral dominante nas duas frações argila, com teores sempre acima de 40%.

Mineralogia da fração argila de perfis de solos da série Ibitiruna

O presente trabalho teve por finalidade o estudo minera lógico, da fração argila, da série Ibitiruna (RANZANI et al. 9), pertencente a unidade de mapeamento Podzólico Vermelho Amarelo - variação Laras (COMISSÃO DE SOLOS 1). Foram coletados três perfis de solos, pertencente a série Ibitiruna, designados por perfis P1, P2 e P3. As amostras dos horizontes foram colhidas a partir da superfície do solo até a rocha. A fração argila foi separada por sedimentação, sendo posteriormente, dividida em duas subfrações (centrifugação): 2 a 0,2 mícron e menor que 0,2 mícron, argila grossa e fina respectivamente. O material obtido nestas duas frações, sofreu determinações químicas (capacidade de troca de cátions) e determinações de raio-X (obtenção de difratogramas, com o auxílio do contador Geiger, e filmes, pelo método do pó). Através dêstes resultados, foi efetuado o reconhecimento dos minerais de argila assim como estimativa semiquantitativa. A análise mineralógica das frações argila grossa e fina, referentes à natureza e à quantidade dos minerais de argila indica o seguinte: a caolinita é o mineral dominante nas duas frações argila, com teores sempre acima de 40%; a montmorilonita e os minerais do grupo de 14 Anormalmente ocorrem com valôres inferiores a 10%.

A adsorção de molibdênio pelo solo

São apresentados os resultados obtidos sôbre o estudo da adsorção de molibdênio, na forma do iônio molibdato, por amostras dos horizontes Ap e A12 de solo Podzólico Vermelho -Amarelo var. Piracicaba e horizontes Ap e de solo Latosolico Vermelho Escuro-orto, do Estado de São Paulo. As mencionadas amostras foram tratadas com carbonato de cálcio, a fim de se obter uma variação mais ou menos ampla do pH. Procurou-se avaliar a capacidade de adsorção de molib dênio dessas amostras de solos, mediante a agitação de dois gramas de material com 5 ml de soluções padrão contendo quantidades crescentes de molibdênio. Após um repouso durante 16 horas, procedeu-se à determinação do teor de molibdênio de equilíbrio. Calculou-se a quantidade de molibdênio adsorvido por diferença entre a originalmente existente e a determinada na solução de equilíbrio, após a agitação e repouso. Os dados obtidos evidenciaram que a quantidade de molibdênio adsorvido pelas amostras de solos estudadas aumenta com a concentração de molibdênio da solução de equilíbrio e decresce à medida que se eleva o pH.

A adsorção de boro pelo solo

Amostras de solos procedentes dos horizontes B2 e B3 da Série Guamium (Latosólico Vermelho Escuro-orto) e do horizonte Ap da Série Godinhos (Podzólico Vermelho-Amarelo, var. Piracicaba) do Município de Piracicaba, foram tratadas com carbonato de cálcio a fim de se obter uma variação relativamente ampla do pH. Avaliou-se a capacidade de retenção ou adsorção de boro das amostras de solos, mediante a agitação de dois gramas de material com 5 ml de soluções padrão contendo quantidades crescentes de boro. Após um repouso durante 16 horas, procedeu-se à determinação do teor de boro da solução de equilíbrio. Calculou-se a quantidade de boro adsorvida por diferença entre a originalmente existente e a determinada na solução de equilíbrio após a agitação e repouso. Os dados obtidos evidenciaram que a quantidade de boro adsorvido pelas amostras de solos estudadas aumenta com a concentração de boro da solução de equilíbrio e cresce à medida que se eleva o pH. A equação de Freundich, na sua forma linear, traduziu de um modo adequado a dependência da quantidade de boro adsorvida (log x/m ) da concentração de boro da solução de equilíbrio (log c ) e do pH do solo.

Efeitos de diferentes níveis de N P K sobre o peso da matéria seca, na produção de mudas por via seminífera, do hedíquio amarelo, Hedychium gardnerianum sheppard ex ker-gawl, zingiberaceae

Estudou-se o efeito de aplicação de diferentes níveis de N P K: N = 0,200, 400; P = 0,400, 800 e K = 0,200, 400 kg/ha, em condições de campo na produção de mudas, por sementes, do hedíquio amarelo, Hedyohium gardnerianum Sheppard ex Ker-Gawl, Zingiberaceae, e sua influência sobre o peso da matéria seca. Através dos dados obtidos concluiu-se que a maior produção da matéria seca total, incluindo-se a parte aérea e o rizoma foram obtidos com os níveis de: a) 20g de N; 80 de P e 20 de K/m² b) 40g de N; 80 de P e 40 de K/m² c) 20g de N; 40 de P e 40 de K/m².

Correlações entre as concentrações de nutrientes, alumínio e sódio nas folhas de "coast cross nº 1" e a análise física e química de um latossol vermelho amarelo: I. Concentrações de nutrientes nas folhas em função das frações granulométricas do solo

Foi realizado um levantamento em 41 áreas de um solo classificado como Latossol Vermelho Amarelo, com amostragens de solo e de folhas da forrageira "Coast Cross nº 1" objetivando o estudo de correlações entre as concentrações de nutrientes, alumínio e sódio nas folhas e as análises físicas do solo. Os autores observaram que a concentração de potássio nas folhas correlaciona-se negativamente com a fração silte do solo. A concentração de cobre nas folhas correlaciona-se negativamente com a fração areia fina e positivamente com argila. Ferro, manganês, zinco, sódio, boro e alumínio não apresentam correlações entre as suas concentrações foliares e os teores de argila no solo.

Fatores que contribuem para a fixação do fósforo em solos do município de Piracicaba

A finalidade deste trabalho foi determinar os fatores que mais contribuem para a fixação do fósforo na camada de 0 - 20cm em 8 solos representativos do município de Piracicaba. Foram realizados dois ensaios. No primeiro foram tomadas porções de 4g de terra e agitadas durante 48 ho ras, intermitentemente, em solução de cloreto de cálcio 0,01 M contendo 500ppm de P. A seguir, fez-se a filtra çao e dosagem do teor de P do filtrado. A diferença en tre este e o da solução original foi considerada como P fixado pela amostra. As quantidades de P fixadas, expressas em ug/100g de terra, foram correlacionadas com propriedades físicas e químicas dos solos. 0 segundo ensaio constou de incubação das amostras de terra com 250ppm de P durante 15 dias. A seguir procedeu-se à extração e dosagem do P solúvel. A diferença entre a quantidade posta a incubar (250ppm) e a quantidade solúvel encontrada foi considerada fixada. Constatou-se, no primeiro ensaio, que argila e óxido de ferro livre são os principais fatores que concorrem para a fixação do P em solos do município de Piracicaba. A areia contribui para reduzir a fixação. Em ordem decrescente de capacidade de fixação os solos se comportaram do seguinte modo: Iracema > Luiz de Queiroz>Monte Olimpo > Lageadinho > Pau D'Alho > Quebra Dente = Gibóia > Ribeirão Claro. Após a incubação com 250ppm de P as terras continuaram a fixar esse elemento, mas nenhum dos fatores estudados se correlacionou com as quantidades fixadas, exceto a areia, negativamente.

Adsorção de fosfato em solos com caráter ácrico avaliada por um modelo de complexação de superfície

Foi estudada, em 1993, a aplicação de um modelo de complexação de superfície para a verificação do efeito do pH e da concentração de fosfato na solução do solo sobre a adsorção de fósforo em dois latossolos roxos ácricos da região Norte do Estado de São Paulo. Utilizaram-se amostras superficiais e em profundidade, na maior expressão do horizonte B. Para alterar o pH, as amostras foram incubadas com doses crescentes de carbonato de cálcio e de ácido clorídrico. Para obtenção das curvas de adsorção, as amostras foram equilibradas com uma solução de cloreto de cálcio 0,01 mol L-1 contendo de zero a 1.200 mg dm-3 de P . A elevação da concentração de fosfato na solução de equilíbrio resultou em maior adsorção em toda a faixa de pH estudada. Os potenciais eletrostáticos iniciais tornaram-se mais negativos com a elevação do pH. Mesmo com a variação do parâmetro ajustável - adsorção máxima - obteve-se boa simulação da adsorção de fosfato, gerando diferentes valores de potenciais eletrostáticos. Embora o modelo não apresente valores reais para o potencial eletrostático, foi eficiente na simulação da adsorção fosfato em função do pH e da concentração de fósforo em equilíbrio na solução do solo. A adsorção de fosfato foi mais influenciada pela concentração de fósforo que pelo pH.

Caracterização de latossolo amarelo sob cultivo contínuo de cana-de-açúcar no estado de Alagoas: atributos morfológicos e físicos

Foram estudados os efeitos do cultivo contínuo da cana-de-açúcar nas principais propriedades físicas e morfológicas de um latossolo amarelo argiloso da região dos tabuleiros costeiros do estado de Alagoas. Quatro talhões foram selecionados na Usina Caeté, município de São Miguel dos Campos (AL), em janeiro de 1995; um com vegetação nativa (Tn) e os demais cultivados por períodos de dois (T2), dezoito (T18) e vinte e cinco (T25) anos. Os solos foram caracterizados morfologicamente e, nas amostras de cada horizonte, foram determinados granulometria, grau de floculação, umidade a -0,034 MPa e -1,52 MPa, densidade do solo e das partículas, macroporosidade e porosidade total. Foram coletadas amostras indeformadas dos horizontes A, AB e BA de cada perfil para determinação de condutividade hidráulica saturada, microporosidade e densidade do solo. Os resultados mostraram que o uso agrícola dos solos causou mudanças na morfologia do horizonte superficial com o desenvolvimento de um horizonte Ap, apresentando transição abrupta para o horizonte AB subjacente e perda de estrutura. Em relação às propriedades físicas, os resultados indicaram que o cultivo contínuo causou diminuição no conteúdo de argila, nos horizontes superficiais, e um aumento significativo, nos horizontes subsuperficiais. Após evidente impacto negativo nas propriedades físicas com o primeiro plantio da cana-de-açúcar, o manejo adotado promoveu novo equilíbrio, com recuperação parcial da porosidade total e sensível aumento no conteúdo de água disponível. Por outro lado, o uso agrícola promoveu significativa redução na condutividade hidráulica saturada do horizonte superficial, quando comparado com o solo sob vegetação nativa.

Adsorção de fósforo em solos de várzea do estado de Minas Gerais

Realizou-se o presente estudo com amostras da camada superficial (0-20 cm) de onze solos de várzea de diferentes regiões do estado de Minas Gerais, visando quantificar a adsorção de fósforo em solos de várzeas drenadas, sujeitas a ciclos alternados de umedecimento e secagem, bem como avaliar a influência de alguns atributos do solo sobre esta adsorção. Amostras da fração TFSA (2 g) foram mantidas em contato, mediante agitação por 12 horas, com soluções de CaCl2 0,01 mol L-1 (40 mL), contendo 0, 25, 50, 100 e 200 mg L-1 de P. O fósforo foi analisado posteriormente no sobrenadante para determinação da quantidade adsorvida. Após isto, descartou-se o sobrenadante para mais 12 h de agitação com solução de CaCl2 0,01 mol L-1, visando determinar a quantidade dessorvida. Os valores de adsorção encontrados foram ajustados à isoterma de Langmuir para avaliar a capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAF), tendo sido estimado ainda o índice tampão de P (ITP) a partir do valor do coeficiente b1 das equações de 2º grau ajustadas entre o P adsorvido e o P dessorvido nas diferentes concentrações de P adicionado. Os valores encontrados para a CMAF situaram-se entre 476 e 3.961 mg kg-1 de P no solo, tendo oito solos apresentado capacidade de adsorção de P muito alta (> 1.000 mg kg-1). Os valores de ITP situaram-se entre 4,3 e 129. A CMAF correlacionou-se positivamente com a relação Fe o/Fe d, teor de matéria orgânica e acidez potencial e negativamente com o teor de Fe d e com a saturação por bases do solo. O ITP correlacionou-se positivamente com a acidez potencial e negativamente com a saturação por bases do solo. Os resultados deste estudo revelaram que: (a) solos de várzeas drenadas podem adsorver grandes quantidades de fósforo, dos quais a maioria apresenta capacidade máxima de adsorção de fósforo enquadrada nas classes alta (500 a 1.000 mg kg-1) e muito alta (> 1.000 mg kg-1); (b) solos de várzea com maiores valores de capacidade máxima de adsorção de fósforo e índice tampão de P apresentam menor dessorção percentual desse nutriente para a solução do solo; (c) o atributo que se correlaciona mais diretamente com a capacidade máxima de adsorção e o índice tampão de fósforo dos solos de várzea estudados é a acidez potencial.

Suscetibilidade à compactação de um latossolo vermelho-escuro e de um podzólico vermelho-amarelo

A compactação de solos agrícolas resulta de interações máquina-solo que influenciam as propriedades físicas e biológicas do solo, bem como o crescimento e produtividade das plantas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi determinar o índice de compressão, a pressão de preconsolidação e a deformação de um Latossolo Vermelho-Escuro (LE) e de um Podzólico Vermelho-Amarelo (PV), com diferentes estados iniciais de compactação e de grau de saturação em água. Para tal, foram utilizadas amostras indeformadas, coletadas em dois solos e em duas profundidades, em sistema plantio direto e preparo convencional de solo, em vários pontos e épocas, dentro de cada área e tipo de manejo. Com isso, obteve-se ampla variação natural dos valores de densidade do solo, correspondentes aos diferentes estados iniciais de compactação e grau de saturação. As amostras indeformadas foram submetidas ao ensaio de compressão uniaxial, realizado com aplicação de pressões estáticas de 12,5; 25; 50; 100; 200; 400 e 800 kPa, mantendo cada pressão constante por cinco minutos. Esse tempo foi determinado em pré-testes, observando-se que 99% da deformação máxima ocorreu nesse tempo. A deformação do solo apresentou comportamento diferenciado para cada solo. No LE, sob baixos graus de saturação (< 30%), a relação entre deformação e densidade inicial foi curvilínea, enquanto, para graus de saturação mais elevados, foi praticamente linear. Já no PV, aquela relação foi curvilinear para graus de saturação menores que 30% e maiores que 60%, enquanto, nas saturações intermediárias (30 a 60%), o comportamento observado foi linear. O índice de compressão relacionou-se negativamente com a densidade do solo inicial nos dois solos e com o grau de saturação no solo PV. Para níveis de densidade do solo inicial maiores que 1,45 Mg m-3, o LE apresentou maior suscetibilidade à compactação em grau de saturação próximo a 70%, enquanto, quando menos compactado (densidade do solo inicial < 1,30 Mg m-3), a maior suscetibilidade ocorreu sob menores saturações, próximas a 50%. As equações de regressão múltipla para a pressão de preconsolidação, utilizando somente valores de densidade do solo inicial e grau de saturação, apresentaram coeficientes de determinação (R²) baixos (0,28, para o PV, e 0,32, para o LE), apesar de significativos, indicando a necessidade de incorporação de outras variáveis nesses modelos.

Utilização do resíduo industrial ferkal na produção de mudas de Mimosa caesalpiniaefolia, em estéril de extração de argila, inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares e rizóbio

Realizou-se um experimento em casa de vegetação com o objetivo de avaliar os efeitos da inoculação com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e, ou, rizóbio, associados à adição de resíduo da fabricação de ácido láctico (Ferkal), na produção de mudas de Mimosa caesalpiniaefolia (sabiá) em estéril de extração de argila. Foram utilizados vasos plásticos de 6 L que continham estéril de extração de argila, adicionado do resíduo Ferkal (nas concentrações de 0, 50, 100 e 200 g dm-3). Foram empregados seis tratamentos microbiológicos (FMAs nativos; FMA Glomus clarum; rizóbio; FMAs nativos + rizóbio; FMA G. clarum + rizóbio, e controle não inoculado). Após 103 dias, as mudas foram coletadas, e analisados o peso da matéria seca dos nódulos, a taxa de colonização micorrízica, o peso da matéria seca e os teores de N e P na parte aérea das mudas. Os resultados demonstraram que adição de Ferkal no tratamento-controle (sem inoculação) aumentou significativamente o teor de P. Entretanto, as melhores respostas foram obtidas nas mudas inoculadas com FMAs e, ou, rizóbio, que apresentaram, em relação ao controle, aumentos significativos no peso da matéria seca e nos teores de N e P da parte aérea das mudas, em quase todos os tratamentos inoculados. Os FMAs nativos foram mais eficientes que o FMA G. clarum em promover o crescimento de M. caesalpiniaefolia.